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已知Cr(OH) 3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4]―,铬的化合物有毒...

已知Cr(OH) 3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4],铬的化合物有毒,由于+6价铬的强氧化性,其毒性是+3价铬毒性的100倍。因此,必须对含铬的废水进行处理,可采用以下两种方法。

还原法在酸性介质中用FeSO4等将+6价铬还原成+3价铬。  具体流程如下:

有关离子完全沉淀的pH如下表:

有关离子

Fe2+

Fe3+

Cr3+

完全沉淀为对应氢氧化物的pH

9.0

3.2

5.6

(1)写出Cr2O与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式__________________。

(2)在含铬废水中加入FeSO4,再调节pH,使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀。

则在操作②中可用于调节溶液pH的试剂最好为:_____________(填序号);

A.Na2O2  B.Ca(OH)2  C.Ba(OH)2  D.NaOH

此时调节溶液的pH范围在____________(填序号)最佳。

A.12~14   B.10~11   C.6~8 D.3~4

(3)将等体积的4.0×10-3mol·L-1的AgNO3和4.0×10-3mol·L-1的K2CrO4溶液混合能析出Ag2CrO4沉淀(Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12),请写出表示Ag2CrO4溶解平衡的方程式,并简要写出能生成Ag2CrO4沉淀原因的计算过程。

 

(1)Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ +6Fe3++ 7H2O (2)B C (3)Ag2CrO4(s)2Ag+ (aq)+ CrO42-(aq) 两溶液等体积混合时: C2(Ag+)╳C(CrO4 2-)=(1/2╳4.0╳10-3)2╳(1/2╳4.0╳10-3) =8.0╳10-9>9.0╳10-12 即Qc>Qsp所以会析出Ag2CrO4沉淀 【解析】 试题分析:(1)二价铁离子有还原性,Cr2O72-有强氧化性,二者能发生氧化还原反应,酸性条件下,二价铁离子被氧化成三价铁离子,Cr2O72-被还原为Cr3+,反应的离子方程式为Cr2O72- +6 Fe2++14H+=2Cr3+ +6Fe3++7H2O 。 (2)A.Na2O2有强氧化性,可能把Cr3+氧化成+6价Cr,从而得不到Cr(OH)3,错误;B.Ca(OH)2使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀,且没有其它沉淀杂质生成,正确;C.Ba(OH)2和硫酸根离子能产生硫酸钡沉淀,生成杂质,错误;D.NaOH碱性较强,可能造成生成Cr(OH)3沉淀溶解,错误,选B。分析题给数据知在含铬废水中加入FeSO4,再调节pH,使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀,且没有氢氧化亚铁沉淀,溶液的PH应大于5.6小于9,选B。 (3)表示Ag2CrO4溶解平衡的方程式为Ag2CrO4(s)2Ag+ (aq)+ CrO42-(aq)。先计算混合液中银离子和铬酸根的浓度,进一步计算浓度商Q,然后利用溶度积规则进行分析,详解见答案。 考点:考查物质的分离提纯,离子方程式书写及沉淀溶解平衡的应用和计算。  
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考点分析:
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(Ⅰ)氮及其化合物在工农业生产中具有广泛的用途,农业对化肥的需求是合成氨工业发展的持久推动力。某小组进行工业合成氨N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0的模拟研究,在2L密闭容器中,保持体系内温度600℃不变,分别加入0.2mol N2和0.6mol H2。实验a、b、c中c(N2)随时间(t)的变化如下图所示。

(1) 实验b从开始到达平衡状态的过程中,用H2表示的平均反应速率为_________________,600℃时,该反应的化学平衡常数为____________(计算结果保留一位小数)。

(2)与实验a相比,实验b所采用的实验条件可能为________________(填字母序号,下同),实验c所采用的实验条件可能为_________________

A.增大压强      B.减小压强 C.升高温度     D.使用催化剂

(3)下列条件能使该反应的反应速率增大,且能提高H2的转化率的是___________

A.及时分离出氨气    B.适当增大压    C.增大H2的浓度    D.选择高效催化剂

(4)恒温恒容条件下,表明该反应达到化学平衡状态的标志是___________        

A. 混合气体的压强不再改变的状态       B. 混合气体的密度不再改变的状态

C. 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

(Ⅱ)能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。

(1)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H,

下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K).

温度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.270

0.012

 

①根据表中数据可判断△H___________0 (填“>”、“=”或“<”).

②在300℃时,将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反   

应将 _____________(填字母序号).  

  A.向正方向移动    B.向逆方向移动    C.处于平衡状态    D.无法判断

(2)已知在常温常压下:

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)  △H=-1451.6kJ•mol-1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1

  写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:

___________________________________________________________

(3)以甲醇、氧气为原料,KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为:  2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,则负极的电极反应式为 ________________________

随着反应的不断进行溶液的pH _____________(填“增大”“减小”或“不变”).

(4)如果以该燃料电池为电源,石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极的电极反应式为____________________________________;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12(25℃下测定),则理论上消耗氧气的体积为 _______ mL(标况下),此时电路中通过的电子数为_________________________

 

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常温下,如果取0.1mol/L HA溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合(忽略混   合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,试回答以下问题:

(1)混合溶液的pH=8的原因:__________________________________________________

(用离子方程式表示)。

(2)混合溶液中由水电离出的c(H+_______ 0.1mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(H+)。

   (填“>”“<”或“=”)

(3)求出混合液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):

  c(Na+)-c(A-)= ____________mol/L, c(OH-)-c(HA)= ______________mol/L.

(4)已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH42CO3 溶液的pH__________ 7(填“大于”“小于”或“等于”);将同温度下等浓度的四种盐溶液按pH由大到小的顺序排列是 ______________________(填字母序号)。

  A.NH4HCO3    B.NH4A    C.(NH42SO4    D.NH4Cl

 

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下列有关实验原理、装置、操作的描述中正确的是

A

B

C

D

利用电解法制氢气和氯气

pH试纸的测定

研究不同催化剂对反应速率的影响

反应热的测定

 

 

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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下列混合溶液中,各离子浓度的大小顺序不正确的是(    

A. 物质的量浓度相等CH3COOHCH3COONa溶液等体积混合:c(CH3COO-) + c(CH3COOH)=2c(Na+)

B. 物质的量浓度相等Na2CO3NaHCO3溶液等体积混合: 离子浓度的大小顺序是: c (Na+)>c (HCO3-)> c(CO32)>c(OH-)> c(H)

C. CH3COONa溶液中c(OH-) = c(CH3COOH) +c(H+)

D1 mol/L Na2CO3溶液:c(OH)c(HCO3)c(H)c(H2CO3)

 

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下列说法正确的是

A. 已知0.1mol•L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO-+H+,加少量烧碱溶液可使溶液中值增大

B. 饱和石灰水中加入少量CaO,恢复至原温后溶液的pH值不变

C. 25℃时,向水中加入少量固体CH3COONa ,水的电离平衡逆向移动,c(H+)降低

D. 向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液中:c(Na+)<c(NO3-

 

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