【题目】含有K2Cr2O7的废水具有较强的毒性,工业上常用钡盐沉淀法处理含有 K2Cr2O7 的废水并回收重铬酸,具体的流程如下:
已知:CaCr2O7、BaCr2 O7 易溶于水,其它几种盐在常温下的溶度积如下表所示。
物质 | CaSO4 | CaCrO4 | BaCrO4 | BaSO4 |
溶度积 | 9.1106 | 2.30 102 | 1.17 1010 | 1.08 1010 |
(1)用离子方程式表示K2Cr2O7溶液中同时存在 K2CrO4的原因(将离子方程式补充完整):______Cr2O72-+__________CrO42+______
(2)向滤液 1 中加入 BaCl2 2H2O 的目的是使 CrO42- 从溶液中沉淀出来。
①结合上述流程说明熟石灰的作用:_____。
②结合表中数据,说明选用Ba2 不选用Ca2处理废水的理由:_____。
③ 研究温度对CrO42 沉淀效率的影响。实验结果如下:在相同的时间间隔内,不同温度下CrO42- 的沉淀率(沉淀率如图所示)
已知:
CrO42- 的沉淀效率随温度变化的原因是_____。
(3)向固体2中加入硫酸,回收重铬酸。
①硫酸浓度对重铬酸的回收率如下图(左)所示。结合化学平衡移动原理,解释使用 0.450 mol/L 的硫酸时,重铬酸的回收率明显高于使用 0.225 mol/L 的硫酸的原因:_____。
②回收重铬酸的原理如上图(右)所示。当硫酸浓度高于0.450 mol/L时,重铬酸的回收率没有明显变化,其原因是_____。
(4)综上所述,沉淀BaCrO4进一步回收重铬酸的效果与_____、_____、有关。
【答案】1 1H2O 2 2 H+ 沉淀SO42-;调节溶液pH,使Cr2O72-转化为CrO42-而沉淀 温度升高,沉淀速率加快 BaCrO4比CaCrO4更难溶,可以使CrO42-沉淀更完全 c(H2SO4)增大,则c(SO42-)增大,与Ba2+生成沉淀,促进BaCrO4 Ba2+ +CrO42-平衡右移,c(CrO42-)增大;同时,c(H+)也增大,共同促进Cr2O72-+ H2O
2CrO42- + 2H+ 平衡左移,有利于生成更多的H2Cr2O7 BaSO4与BaCrO4溶解度接近,c(H2SO4)越大,越有利于生成BaSO4,包裹在BaCrO4外,使其难于接触H2SO4,阻碍重铬酸生成 溶液pH H2SO4浓度
【解析】
含有K2Cr2O7的废水同时含有SO42,加入适量熟石灰过滤得到的固体1为硫酸钙和滤液1,向滤液1中加入BaCl22H2O的目的是使CrO42从溶液中沉淀出来,过滤得到固体2为BaCrO4,向固体2中加入硫酸,回收重铬酸,同时生成固体3为硫酸钡沉淀。
(1). K2Cr2O7溶液中同时存在K2CrO4的原因是重铬酸根离子在水溶液中存在化学平衡生成铬酸根离子和氢离子,反应的离子方程式为Cr2O72+H2O2CrO42+2H+;
(2). ①.根据表中物质的溶度积常数可知,熟石灰的作用是沉淀硫酸根离子,调节溶液pH使Cr2O72转化为CrO42;
②.根据表中数据可知,BaCrO4比CaCrO4更难溶,所以选用Ba2+处理废水可以使CrO42沉淀更完全;
③.根据图象可知,CrO42的沉淀率随温度升高增大,原因是温度升高,沉淀速率加快;
(3). ①. c(H2SO4)增大,则c(SO42-)增大,与Ba2+生成沉淀,促使BaCrO4(s)Ba2+(aq)+CrO42(aq)平衡右移,使c(CrO42)增大,同时c(H+)也增大,共同促使Cr2O72+H2O
2CrO42+2H+平衡左移,可以生成更多的H2Cr2O7;
②.根据表中各物质的溶度积常数可知,BaSO4与BaCrO4溶解度比较接近,c(H2SO4)越大,越有利于生成BaSO4,包裹在BaCrO4外,使其难与H2SO4接触,阻碍重铬酸生成;
(4).根据上述分析可知,沉淀BaCrO4进一步回收重铬酸的效果与温度、浓度、溶液pH、硫酸浓度、沉淀颗粒等有关,受到溶液pH、温度、H2SO4浓度、BaCrO4颗粒大小等因素的影响。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】(1)在 20mL 0.0020mol·L-1NaCl 溶液中加入 20 mL 0.020mol·L-1 AgNO3 溶液,________(有、无)AgCl 沉淀生成 ,此时溶液中 Cl-离子浓度为 _____mol·L-1。已知 AgCl 的 Ksp=1.8×10-10
(2)下列物质中属于强电解质且能导电的是________
①固体食盐 ②熔融 KNO3 ③CuSO4·5H2O ④液溴 ⑤蔗糖 ⑥CO2 气体 ⑦盐酸 ⑧液态醋
(3)1gH2 完全燃烧生成液态水时放出 142.5kJ 的热量,写出表示 H2 燃烧热的热化学方程式________。
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【题目】下列有关有机化合物的说法正确的是( )
A.间二甲苯苯环上的一个氢原子被“”取代时,形成的同分异构体最多有6种
B.将等物质的量的与
混合,在光照条件下充分反应可以制得纯净的氯乙烷
C.苯与液溴混合后加入铁粉,此时苯发生了加成反应
D.食物中的纤维素在人体内可以水解生成葡萄糖,为人类活动提供能量
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【题目】已知A是一种金属, B溶液能使酚酞试液变红,且焰色反应呈黄色;D、F相遇会产生白烟,生成NH4Cl。A、B、C、D、E、F间有如下变化关系:
(1)A是________________;
(2)E在氯气中燃烧的实验现象是__________________;
(3)写出A→E、B反应的化学方程式:___________________;
(4)F在空气中遇水蒸气产生白雾现象,这白雾实际上是________________。
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【题目】C、N、S 的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的影响。
(1)CO2 的重整用 CO2 和 H2 为原料可得到 CH4 燃料。
已知: ①CH4 (g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H1=+247kJ/mol
②CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H2=+205kJ/mol
写出 CO2 重整的热化学方程式:_____。
(2) “亚碳酸盐法”吸收烟中的 SO2
①将烟气通入 1.0mol/L 的 Na2SO3 溶液,若此过程中溶液体积不变,则溶液的 pH 不断_____(填“减小”“不变” 或“增大)。当溶液 pH 约为 6 时,吸收 SO2 的能力显著下降,应更换吸收剂,此时溶液中 c(SO32-) =0.2mol/L, 则溶液中 c(HSO3-) =_____。
②室温条件下,将烟气通入(NH4)2SO3 溶液中,测得溶液 pH 与各组分物质的量分数的变化关系如图: b 点时溶液 pH=7,则 n(NH4+):n(HSO3—)= ______________ 。
(3)催化氧化法去除 NO。一定条件下,用 NH3 消除 NO 污染,其反应原理4NH3+6NO5N2+6H2O。不同温度条件下,n(NH3):n(NO)的物质的量之比分别为 4:1、3:1、1:3 时,得到 NO 脱除率曲线如图所示:
①曲线 a 中,NO 的起始浓度为6×10-4mg·m-3,从 A 点到 B 点经过0.8s,该时间段内 NO 的脱除速率为_____mg·m-3·s-1。
②曲线 b 对应 NH3 与 NO 的物质的量之比是_____。
(4)间接电化学法除 NO。其原理如图所示:写出阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)_____。吸收池中除去 NO 的原理_____(用离子方程式表示)。
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【题目】与NO2+互为等电子体的分子________,根据等电子体原理,在NO2+中氮原子轨道杂化类型是________;O22+与N2互为等电子体,1mol O22+中含有的π键数目为________个。
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【题目】下图是分离混合物时常用的仪器,可以进行的混合物分离操作分别是()
A.蒸馏、过滤、萃取、蒸发B.蒸馏、蒸发、萃取、过滤
C.萃取、过滤、蒸馏、蒸发D.过滤、蒸发、萃取、蒸馏
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【题目】肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料,0.5 mol气态肼完全燃烧生成氮气和水蒸气时,放出267 kJ的热量,下列热化学方程式书写正确的是( )
A.N2H4(g)+O2(g)= N2(g)+2H2O(g) ΔH=+534 kJ/mol
B.N2H4(g)+
O2(g)=
N2(g)+H2O(g) ΔH=-267 kJ/mol
C.N2H4(g)+O2(g)= N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ/mol
D.N2H4(g)+O2(g)= N2(g)+2H2O(l) ΔH=-534 kJ/mol
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【题目】钠有多种化合物,如氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等等,这些物质在实际生活中有广泛的应用,一定条件下相互间能进行转化。
完成下列计算:
(1)将7.8克Na2O2完全溶解于93.8克水中,所得溶液的质量百分比浓度为______。
(2)将11.6克二氧化碳和水蒸汽的混合物与足量的Na2O2充分反应,固体质量增加了3.6克,则原混合气体的平均分子量为______。
(3)向100 mL NaOH溶液中通入CO2充分反应后,在减压和较低温度下,小心地将溶液蒸干,得到白色固体M(不含结晶水)。通入二氧化碳的体积V(标准状况下)与M的质量W的关系如下图所示。
①推断b点时M的组成成份(写出计算过程)____________。
②若向b点的盐溶液中只加入0.03mol某钠的化合物,充分反应后,减压低温蒸发得到无水Na2CO3 8.48g,则加入的物质可以是________或_______。
(4)由31g NaOH和NaHCO3的固体混合物,在密闭密器中加热到250℃,经充分反应后排出气体、冷却,称得剩余固体的质量为N g,试分析不同N值时,剩余固体的组成成份(已知NaHCO3的分解温度低于250℃)。_____________
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