题目内容
(10分)
随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重。通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。下表是常温下金属氢氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常数)和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH(表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度；当溶液中金属离子浓度小于10-5 mol·L-1时通常认为该离子沉淀完全)。
| 金属离子 | Ksp | pH(10-1 mol·L-1) | pH(10-5 mol·L-1) |
| Fe3+ | 4.0×10-38 | 2.7 | 3.7 |
| Cr3+ | 6.0×10-31 | 4.3 | 5.6 |
| Cu2+ | 2.2×10-20 | 4.7 | 6.7 |
| Ca2+ | 4.0×10-5 | 12.3 | 14.3 |
(1)某厂排出的废水中含有Cu2+和Fe3+，测得其浓度均小于0.1 mol·L-1。为除去其中的Fe3+，回收铜，需控制的pH范围是_______________________________。
(2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水，采用如下方法：向废水中加人适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。
①Cr2O72-转变为Cr3+的离子方程式为______________________。
②pH对废水中Cr2O72-去除率的影响如右图。你认为电解过程中溶液的pH取值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利，请说明理由：____________________________________________。
[注：去除率(％)=[(c0-c)／co]×100％，式中：co—理前废水中Cr2O72-的浓度，c—处理后废水中Cr2O72-的浓度]
(3)沉淀转化在生产中也有重要应用。例如，用Na2CO3溶液可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为较疏松而易清除的CaCO3，该沉淀转化达到平衡时，其平衡常数K＝_________(写数值)。[已知Ksp (CaSO4)=9.1x10-6，Ksp (CaCO3)=2.8×10-9]
共10分。
（1）3.7≤pH＜4.7或3.7≤pH≤4.7（2分）
（2）①Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O（2分）
②4.3～5.6（或5～6）（2分） pH越小，Cr2O72-的去除率越大，但难形成Cr(OH)3沉淀从废水中分离；pH越大，Cr2O72-的去除率越小（2分）
（3）3.25×103（2分）
（10 分）SO2和NOx的排放是造成酸雨的两大罪魁祸首。下图表示了某地区在1940~2002年间，空气中SO2和NOx含量因燃料燃烧、工业生产、交通运输以及其他因素的影响而发生变化的基本统计数据。
（1）结合上图数据，判断下列说法正确的是 ▲ 。
A．在交通运输中排放的NOx与燃料的不充分燃烧有关
B．在上世纪60年代以前，在交通运输中排放的SO2主要是使用燃煤的内燃机所致
C．近年来在工业生产中SO2排放量的下降，主要是减少了燃烧的煤的质量
D．随着汽车工业的发展，在形成酸雨的因素中，NOx所占比重在逐渐增大
（2）在上图表示的历史进程中，由工业生产所导致的SO2的排放量明显地在逐年减少。请用化学方程式说明人类在为解决SO2污染问题中所进行的一个反应过程：
▲ 。
（3）汽车排放的尾气中含有未燃烧充分的CmHn、以及N2、CO2、NO、CO等。有人设计利用反应2NO + 2CO 
N2 + 2CO2 将有害的污染物转化为可参与大气循环的N2和CO2。
在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
| 时间/h | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| c(NO)/mol·L-1 | 1.00×10-3 | 4.5×10-4 | 2.5×10-4 | 1.5×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
| c(CO)/mol·L-1 | 3.6×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
在上述条件下反应能够自发进行，则反应的
▲ 0（“>”、“<”、“=”）。在该温度下，反应的平衡常数K= ▲ 。
（4）某次降雨过程收集到10L的雨水，向雨水中滴加1mL6mol/L的H2O2，充分反应后测得溶液的pH=3.62 [c(H+) =2.4×10-4 mol/L ]），再向溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液，经过滤、晾干、称重，得沉淀的质量为0.1864g。若假设雨水的酸性仅由NOx和SO2的排放所致。请计算排放在空气中的NOx和SO2的物质的量之比接近于 ▲ 。
（10 分）SO2和NOx的排放是造成酸雨的两大罪魁祸首。下图表示了某地区在1940~2002年间，空气中SO2和NOx含量因燃料燃烧、工业生产、交通运输以及其他因素的影响而发生变化的基本统计数据。
（1）结合上图数据，判断下列说法正确的是 ▲ 。
A．在交通运输中排放的NOx与燃料的不充分燃烧有关
B．在上世纪60年代以前，在交通运输中排放的SO2主要是使用燃煤的内燃机所致
C．近年来在工业生产中SO2排放量的下降，主要是减少了燃烧的煤的质量
D．随着汽车工业的发展，在形成酸雨的因素中，NOx所占比重在逐渐增大
（2）在上图表示的历史进程中，由工业生产所导致的SO2的排放量明显地在逐年减少。请用化学方程式说明人类在为解决SO2污染问题中所进行的一个反应过程：
▲ 。
（3）汽车排放的尾气中含有未燃烧充分的CmHn、以及N2、CO2、NO、CO等。有人设计利用反应2NO + 2CO N2 + 2CO2 将有害的污染物转化为可参与大气循环的N2和CO2。
在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
| 时间/h | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| c(NO)/mol·L-1 | 1.00×10-3 | 4.5×10-4 | 2.5×10-4 | 1.5×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
| c(CO)/mol·L-1 | 3.6×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
在上述条件下反应能够自发进行，则反应的
▲ 0（“>”、“<”、“=”）。在该温度下，反应的平衡常数K= ▲ 。
（4）某次降雨过程收集到10L的雨水，向雨水中滴加1mL6mol/L的H2O2，充分反应后测得溶液的pH=3.62 [c(H+) =2.4×10-4 mol/L ]），再向溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液，经过滤、晾干、称重，得沉淀的质量为0.1864g。若假设雨水的酸性仅由NOx和SO2的排放所致。请计算排放在空气中的NOx和SO2的物质的量之比接近于 ▲ 。
Cr2O72—（橙色）+H2O
Cr2O72—（橙色）+H2O