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【题目】(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。

1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附剂X,吸附剂X中含有CO32-,其原因是____

2H3AsO3H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)pH的关系分别如图1和图2所示。

①以酚酞为指示剂(变色范围pH8.010.0),将NaOH溶液逐滴加入H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为____

H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO4-H的电离常数为Ka1,则pKa1___(pKa1=-lgKa1)

3)溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH7.1时,吸附剂X表面不带电荷;pH7.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如图3所示。

①在pH79之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原因是___

②吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为___,提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是___

【答案】碱性溶液吸收了空气中的CO2 OHH3AsO3=H2AsO3-H2O 2.2 pH79之间,随pH升高H2AsO4-转变为HAsO42-,吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增强 pH47之间,吸附剂X表面带正电荷,五价砷主要以H2AsO4-HAsO42-阴离子存在,静电引力较大;而三价砷主要以H3AsO3分子存在,与吸附剂X表面产生的静电引力小 加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷

【解析】

(1)氢氧化钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸钠和水。

2)①当溶液由无色变为浅红色时停止滴加,溶液pH810H3AsO3减少、H2AsO3-增多;

Ka1K仅与温度有关;

3)①pH7.1时吸附剂X表面带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;

②在pH47之间,吸附剂X表面带正电荷,五价砷主要以H2AsO4-HAsO42-阴离子存在;而三价砷主要以H3AsO3分子存在。

1)吸附剂X中含有NaOH溶液,能吸收空气中的CO2生成CO32-

2)①图1pH810时,三价砷物种主要以H3AsO3H2AsO3-的形式存在,故滴加NaOH溶液的过程中主要反应的离子方程式为OHH3AsO3=H2AsO3-H2O

Ka1K仅与温度有关,为方便计算,在图2中取pH2.2时计算,此时c(H2AsO4-)c(H3AsO4),则Ka1c(H)102.2pKa12.2

3)①从图2知,pH7升至9时,H2AsO4-转变为HAsO42-,由题中信息知,pH7.1时,pH越高,吸附剂X所带负电荷越多,则吸附剂XHAsO42-的静电斥力增强。

②在pH47时,吸附剂X表面带正电荷,从图2知,pH47之间时,吸附剂X吸附H2AsO4-HAsO42-;从图1知,pH47之间时,三价砷主要以分子形式存在,二者静电引力小。加入氧化剂,可以将三价砷转化为五价砷,而被吸附剂X吸附。

练习册系列答案
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B.制备硝基苯的化学方程式:+HO-NO2NO2+H2O

C.碳酸钾水解的离子方程式:CO32-+2H2O=H2CO3+2OH-

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A.表示向恒容密闭容器中充入XY发生反应:2X(g)+Y(g)3Z(g) △H<0WX的正反应速率等于MX的正反应速率

B.表示压强对可逆反应A(g)+2B(g)3 C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲压强小

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A. 4种溶液pH的大小顺序:①>④>③>②

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【题目】一定温度下,向1.0L密闭容器中加入0.60molX(g),发生反应X(g)=Y(s)2Z(g) ΔH0,反应达到最大限度前,测得X的浓度与反应时间的数据如表所示:

反应时间t/min

0

1

2

3

4

6

8

c(X)/mol·L1

0.60

0.42

0.30

0.21

0.15

a

0.0375

试回答下列问题:

103min内,用Z表示的平均反应速率v(Z)___

2)分析该反应中反应物的浓度随时间的变化规律,得出的结论是___。由此结论推出a___

3)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图所示,t2时改变了某一反应条件,则改变的条件为___

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1)仪器a的名称为___________,装置A中反应的离子方程式为____________________

2)试剂X的作用是_____________________________

3)装置D中通入干燥空气的作用是______________________________

4)该实验装置的缺陷是_____________________________

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实验方案

目的

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A. 三点中,对应的溶液中c(H+)·c(OH-)最大

B. HR溶液中只存在H+R-OH-H2O四种微粒

C. 点溶液中一定存在c(Na+)>c(R-)>c(H+)=c(OH-)

D. NaR的水解常数Ka和水解程度:③>②>①

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D.速率常数的大小与反应程度无关系

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