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【题目】某工业废水中主要含有Cr3,同时还含有少量的Fe3Fe2Al3Ca2Mg2等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:

注:部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。

氢氧化物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Mg(OH)2

Al(OH)3

Cr(OH)3

pH

3.7

9.6

11.1

8

9(>9溶解)

1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填序号)

ANa2O2 BHNO3 CFeCl3 DKMnO4

2)加入NaOH溶液调整溶液pH8时,除去的离子是________;已知钠离子交换树脂的原理:MnnNaR→MRnnNa,此步操作被交换除去的杂质离子是__________

AFe3BAl3CCa2DMg2

3)还原过程中,每消耗0.8 mol Cr2O72-转移4.8 mol e,该反应离子方程式为____________

【答案】A AB CD 3S2O32 + 4Cr2O72 + 26H+ = 6SO42 + 8Cr3+ +13H2O

【解析】

某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+Al3+Ca2+Mg2+等,加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,同时Cr3+被氧化为Cr2O72-,加氢氧化钠调节pH=8,则Fe3+Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,过滤,滤液中主要含有Cr2O72-Ca2+Mg2+等,通过钠离子交换树脂,除去Ca2+Mg2+,然后加Na2S2O3Cr2O72-还原为Cr3+,再调节pH得到Cr(OH)(H2O)5SO4

(1)加氧化剂主要目的是把亚铁离子氧化为铁离子,注意不能引入新的杂质;

(2)根据表中数据判断;通过钠离子交换树脂,除去Ca2+Mg2+

(3)每消耗0.8mol Cr2O72-转移4.8mol e-,则1molCr2O72-转移6mol电子,所以生成Cr3+S2O32-被氧化为SO42-,结合得失电子守恒和原子守恒写出离子方程式。

某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+Al3+Ca2+Mg2+等,加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,同时Cr3+被氧化为Cr2O72-,加氢氧化钠调节pH=8,则Fe3+Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,过滤,滤液中主要含有Cr2O72-Ca2+Mg2+等,通过钠离子交换树脂,除去Ca2+Mg2+,然后加Na2S2O3Cr2O72-还原为Cr3+,再调节pH得到Cr(OH)(H2O)5SO4

(1)加氧化剂主要目的是把亚铁离子氧化为铁离子,同时不能引入新的杂质,所以可以用Na2O2代替H2O2,故答案为:A

(2)根据表中数据可知,pH=8时,Fe3+Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,则Fe3+Al3+被除去;通过钠离子交换树脂,除去Ca2+Mg2+

(3)每消耗0.8mol Cr2O72-转移4.8mol e-,则1molCr2O72-转移6mol电子,所以生成Cr3+S2O32-被氧化为SO42-,则反应的离子方程式为:3S2O32— + 4Cr2O72— + 26H+ = 6SO42— + 8Cr3+ +13H2O

练习册系列答案
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A.W 的氢化物稳定性强于 Y 的氢化物

B.Z与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键

C.Z Y 形成的化合物的水溶液呈碱性

D.对应的简单离子半径大小为 W >Z > X>Y

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(1)p1p2p3的大小关系是_______,欲提高CCO2反应中CO2的平衡转化率,应采取的措施为___________________。图中abc三点对应的平衡常数(KaKbKc表示)大小关系是____________________

(2)900 ℃、1.013 MPa时,1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为VCO2的转化率为__________,该反应的平衡常数K________________

(3)(2)中平衡体系温度降至640 ℃,压强降至0.101 3 MPa,重新达到平衡后CO2的体积分数为50%。条件改变时,正反应和逆反应速率如何变化?_________________,二者之间有何关系?__________________

(4)CO2催化加氢也可转化为CO,但同时会合成二甲醚,其过程中主要发生下列反应:

反应Ⅰ:CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g) ΔH41.2 kJ·mol1

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在恒压、CO2H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图

其中:CH3OCH3的选择性=×100%

①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是___________

220 ℃时,在催化剂作用下CO2H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有________________

(5)水煤气变换[CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。

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选项

足量A

甲中试剂

乙中试剂

现象

解释

A

CO2

Na2SiO3溶液

BaCl2

甲浑浊、乙澄清

酸性HClH2CO3H2SiO3

B

Cl2

紫色石蕊

FeSCN3

开始均变红

Cl2溶于水显酸性

C

SO2

品红溶液

KMnO4

均褪色

SO2具有漂白性

D

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反应时间

CO(mol)

H2(mol)

CH3OH(mol)

0min

2

4

0

10min

2

20min

0.2

①前10min内的平均反应速率v(CO)= _______;在20min时,温度T2下,该反应的化学平衡常数为________________

②若30min时升高温度,化学平衡常数值_______(填:增大减小”“不变”)

③在T1温度下,既能增大反应速率和提高CO平衡转化率的措施有_____________(填两种措施即可)

④在恒温恒容下,下列可以判断CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应达到平衡状态的________(填序号)

a2v(H2)=v(CH3OH) b.混合气体的物质的量不再变化

c.单位时间内有1 mol CO消耗同时消耗2molH2 d.混合气体的平均相对分子质量不变

(3)已知反应2NO(g)+O2(g)2NO2的正反应速率v=k1Cm(NO)Cn(O2),其中k1为速率常数,可通过下表实验数据计算k1mn

组别

起始浓度/mol·L-1

初始速率/ mol·L-1·S-1

NO

O2

1

0.02

0.0125

7.98×10-3

2

0.02

0.0250

15.96×10-3

3

0.04

0.0125

31.92×10-3

k1=____ m =_____ n =_____

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X

Y

Z

W

A.原子半径大小比较:r(X)>r(Y)

B.XW可形成共价化合物XW3

C.W的非金属性比Z的弱

D.Z的最低价单核阴离子的失电子能力比Y的强

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