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铬是广泛存在于环境中的金属元素,在水体中主要以三价和六价铬的化合物为主,其中六价铬对人有害。通常含六价铬的酸性工业废水的处理流程为:

请回答下列问题:

I.(1第①步存在平衡:2CrO42(黄色)+2H+Cr2O72(橙色)+H2O,请写出该反应的平衡常数表达式K= ______________。第①步反应的下列状态一定达到平衡的是________

aCr2O72-CrO42-的浓度相同     b2v (Cr2O72-) = v (CrO42-)     c.溶液的颜色保持不变

2常温下,向100mL0.1mol/LK2CrO4溶液加入1mol/L硫酸10mL,存在平衡:

2CrO42(黄色)+2H+Cr2O72(橙色)+H2O    K=5×1014

若向上述溶液中加入浓KOH溶液,溶液的颜色由橙色渐变为黄色,反应逆转:Cr2O72(橙色) +2OH2CrO42(黄色) +H2O

设该反应的平衡常数为K1,则K1=_______________

II.为进一步研究初始pH和草酸浓度对第②步反应速率的影响,某学习小组设计对比实验如下表:

实验编号

初始pH

废水样品体积/mL

草酸溶液体积/mL

蒸馏水体积/mL

4

60

10

30

5

x

10

30

5

y

5

z

 

 

3实验设计表中z=_______mL

4实验甲中0t1时间段反应速率v(Cr3+)=________mol/(L·min) (用含字母的代数式表示)

5常温下,第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH(aq),溶度积Ksp[Cr(OH)3]1×1032,要使c(Cr3+)不高于105mol/L,溶液的pH应调至___________

 

某化工集团为了提高资源利用率减少环境污染,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链.其主要工艺如下:

1写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:_____________________________

2已知:①Mgs+Cl2g=MgCl2s);H=﹣641kJ•mol1

Tis+2Cl2g=TiCl4s);H=﹣770kJ•mol1

2Mgs+TiCl4g=2MgCl2s+Tis);H=___________________________。反应2Mg+TiCl42MgCl4+TiAr气氛中进行的理由是_______________________

3在上述产业链中,合成192t甲醇理论上需额外补充H2___________t(不考虑生产过程中物质的任何损失).

4以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池.该电池中负极上的电极反应式是_____________________________________________________________

 

草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,工业上用废镍催化剂(成分主要为Ni ,含有一定量的Al2O3、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:

已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据:

金属离子

Fe3+

Fe2+

Al3+

Ni2+

开始沉淀的pH

1.1

5.8

3.0

6.8

完全沉淀的pH

3.2

8.8

5.0

9.5

 

Ksp(NiC2O4)= 4.05×1010

(1)“酸浸”前将废镍催化剂粉碎的目的是:____。“滤渣Ⅰ”的主要成分为:____

(2)若试剂a为H2O2 ,写出氧化时反应的离子方程式:____

(3)调节pH的范围为:____

(4)写出“沉钙”操作中加入NH4F时发生反应的离子方程式:____,NH4F的电子式为:____

(5)如果“沉镍”操作后测得滤液中C2O42 的浓度为0.18 mol·L1,则溶液中c(Ni2+)= ____ mol·L1

(6)将得到的草酸镍晶体在真空中加热至320℃分解,可重新制得单质镍催化剂。该制备过程的化学方程式为:____

 

硫代硫酸钠(Na2S2O3)是环保部门监测有害气体常用的一种药品,它易溶于水,遇酸易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如图。

实验具体操作步骤为:

①打开分液漏斗使硫酸慢慢滴下,适当调节分液漏斗的滴速,使反应产生的SO2气体较均匀的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电动搅拌器搅动,水浴加热,微沸。

②直至析出的浑浊不再消失,并控制溶液的pH接近7时,停止通入SO2气体。

(1)写出仪器A的名称____

(2)写出A中发生反应的化学方程式____

(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是____

(4)Na2S2O3常用作脱氯剂,在溶液中易被Cl2氧化成SO42离子,该反应的离子方程式为____

(5)为了验证固体硫代硫酸钠工业产品中含有碳酸钠,选用下图装置进行实验。

①实验装置的连接顺序依次是____(填装置的字母代号),装置C中的试剂为____

②能证明固体中含有碳酸钠的实验现象是____

 

38.4g Cu完全溶于适量浓硝酸中收集到氮的氧化物(NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8mol,这些气体恰好能被500mL 2mol/L NaOH 溶液完全吸收发生的反应为

2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O;NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。则生成的盐溶液中NaNO3的物质的量为

A. 0.2mol    B. 0.4mol    C. 0.6mol    D. 0.8mol

 

常温下,已知:Ksp(AgCl)= 1.8×10-10Ksp(Ag2CrO4)= l.1×10-12 以及Ksp [Cu(OH)2] =2×10-20。下列说法错误的是

A. 常温下AgCl 饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度比较:c(AgCl)<c(Ag2CrO4)

B. 常温下,在0.010 mol•L-1AgNO3 溶液中,AgCl Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度比较:c(AgCl)<c(Ag2CrO4)

C. CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol•L-1,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于5

D. 要使0.2 mol•L-1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH 溶液,使溶液PH 6

 

常温下,有0.1mol/L的①氯化铵、②氯化钠、③醋酸钠三种溶液。下列有关判断不正确的是

A. ①与②比较:c(Na+)>c(NH4+

B. ①中的离子浓度的大小关系是:c(Cl)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH

C. ①与②等体积混合的溶液中:c(Cl)=c(NH4+)+c(Na+)+c(NH3•H2O)

D. 向③中加入适量醋酸溶液,使溶液pH=7,则:c(CH3COO)>(Na+

 

某有机化合物的结构简式为,下列关于该化合物的说法不正确的是

A. 该有机物的分子式为C23H24O6

B. 1mol该化合物最多可以与9molH2发生加成反应

C. 既可以使溴的四氯化碳溶液褪色,又可以使酸性KMnO4溶液褪色

D. 既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与Na2CO3溶液反应

 

《科学美国人》评出的2016年十大创新技术之一是碳呼吸电池,电池原理如右图所示,则下列有关说法正确的是

A. 该装置将电能转变为化学能

B. 正极的电极反应为C2O42- -2e- =2CO2

C. 每生成1mol Al2(C2O4)3,有6mol电子流过负载

D. 随着反应进行,草酸盐浓度不断变小

 

下列各组离子能在指定环境中大量共存的是

A. cHCO3=0.1 mol•L1 的溶液中:NH4+AlO2ClNO3

B. 在由水电离出的cH+=l×l012 mol•L1 的溶液中:Cu2+ClONa+SO42

C. 在加入铝粉产生 H2 的溶液中:SO42NO3Na+NH4+

D. 在使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:SiO32CO32Na+F

 

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