题目内容
【题目】还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72-和CrO42-)工业废水的常用方法,过程如下:
已知转化过程中的反应为2CrO42-(aq)+2H+(aq) Cr2O72-(aq)+H2O(l)。转化后所得溶液中铬元素的含量为28.6g/L,CrO42-有转化为Cr2O72-,下列说法不正确的是( )
A.溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到平衡状态
B.若用FeSO4作还原剂,处理1L废水,至少需要1.65mol
C.常温下转化反应的平衡常数K=1×1014,则转化后所得溶液的pH=5
D.常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使处理后废水中的c(Cr3+)降至1×10-5mol/L,应调溶液的pH=5
【答案】C
【解析】
由于转化后所得溶液中铬元素的含量为28.6g/L,CrO42-有转化为Cr2O72-,所以溶液中CrO42-的浓度为,而Cr2O72-的浓度为。
A. CrO42-为黄色,Cr2O72-为橙红色,当溶液颜色保持不变时,说明上述可逆反应达到平衡状态,故A项正确;
B. 1L废水中+6价的铬元素的物质的量为,要使+6价的铬元素转化为+3价的铬元素,根据得失电子守恒,需要的绿矾的物质的量为0.55×2=1.65mol,故B项正确;
C. 由平衡常数,解得pH=6,故C项错误;
D. Cr3+与氢氧根生成沉淀的离子方程式为,所以,常温下其,所以处理后废水中氢氧根离子浓度为,所以溶液的pH=5,故D项正确;
故答案选C。
【题目】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
(实验原理)2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
(实验内容及记录)
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量 / mL | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min | |||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/L 稀硫酸 | 0.05mol/L KMnO4溶液 | ||
1 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | 1.5 |
2 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.7 |
3 | 1.0 | 4.0 | 2.0 | 3.0 | 3.9 |
请回答:
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是___________________________________。
(2)利用实验1中数据计算,若用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为:υ(KMnO4)= ________。
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是___________________________________________________。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量 / mL | 再向试管中加入少量固体 | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min | |||
0.6mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3mol/L稀硫酸 | 0.05mol/L KMnO4溶液 | |||
4 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | _______ | t |
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是_____________________________________。