题目内容

环境中常见的重金属污染物有：汞、铅、锰、铬、镉。处理工业废水中含有的Cr2O72-和CrO42-，常用的方法有两种。
方法1　还原沉淀法
该法的工艺流程为。
其中第①步存在平衡2CrO42-（黄色）＋2H＋Cr2O72-（橙色）＋H2O。
（1）写出第①步反应的平衡常数表达式_________________________________。
（2）关于第①步反应，下列说法正确的是________。
A．通过测定溶液的pH可以判断反应是否已达平衡状态
B．该反应为氧化还原反应
C．强酸性环境，溶液的颜色为橙色
（3）第②步中，还原0.1 mol Cr2O72-，需要________mol的FeSO4·7H2O。
（4）第③步除生成Cr（OH）3外，还可能生成的沉淀为________。在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr（OH）3（s）Cr3＋（aq）＋3OH－（aq），常温下，Cr（OH）3的溶度积Ksp＝10－32，当c（Cr3＋）降至10－5 mol·L－1时，认为c（Cr3＋）已经完全沉淀，现将第③步溶液的pH调至4，请通过计算说明Cr3＋是否沉淀完全（请写出计算过程）：____________________________________________________________________________。
方法2　电解法
（5）实验室利用如图装置模拟电解法处理含Cr2O72-的废水，电解时阳极反应式为________，阴极反应式为________，得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从水的电离平衡角度解释其原因是___________________________________________________________。

（1）K＝
（2）AC
（3）0.6
（4）Fe（OH）3　当pH调至4时，c（OH－）＝10－10 mol·L－1，c（Cr3＋）＝10－32/c3（OH－）＝10－2 mol·L－1＞10－5 mol·L－1，因此Cr3＋没有沉淀完全
（5）Fe－2e－=Fe2＋　2H＋＋2e－=H2↑　阳极生成的金属阳离子向阴极移动，阴极反应消耗了H＋，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中OH－的浓度增大，溶液逐渐呈碱性

解析

练习册系列答案
相关题目

利用I2O5可消除CO污染或定量测定CO，反应为：5CO（g）＋I2O5（s） 5CO2（g）＋I2（s）；ΔH 1
（1）已知：2CO（g）＋O2（g） 2CO2（g）；ΔH 2
2I2（s）＋5O2（g）2I2O5（s）；ΔH 3
则ΔH 1＝           （用含ΔH 2和ΔH 3的代数式表示）。
（2）不同温度下，向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2molCO，测得CO2的体积分数φ（CO2）随时间t变化曲线如图。请回答：

①从反应开始至a点时的反应速率为v(CO)＝        ，b点时化学平衡常数Kb＝         。
②d点时，温度不变，若将容器体积压缩至原来的一半，请在图中补充画出CO2体积分数的变化曲线。
③下列说法正确的是       。（填字母序号）

A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态
B．两种温度下，c点时体系中混合气体的平均相对分子质量相等
C．增加I2O5的投料量有利于提高CO的转化率
D．b点和d点的化学平衡常数：Kb＜Kd
（3）将500mL（标准状况）含有CO的某气体样品通过盛有足量I2O5的干燥管，170℃下充分反应，用水—乙醇液充分溶解产物I2，定容到100mL。取25.00mL，用0.0100mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00mL，则样品气中CO的体积分数为         。（已知：气体样品中其他成分与I2O5不反应；2Na2S2O3＋I2＝2NaI＋Na2S4O6）

化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

（1）催化反硝化法中，H2能将NO3-还原为N2。25℃时，反应进行10 min，溶液的pH由7变为12。
①N2的结构式为________。
②上述反应离子方程式为____________________，其平均反应速率v（NO3-）为________mol·L－1·min－1。
③还原过程中可生成中间产物NO2-，写出3种促进NO2-水解的方法________。
（2）电化学降解NO3-的原理如图所示。
①电源正极为________（填“A”或“B”），阴极反应式为______________。
②若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差（Δm左－Δm右）为________g。

Ⅰ.在一体积为10 L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，CO和H2O浓度变化如图所示：
(1)0～4 min的平均反应速率v(CO)＝________mol/(L·min)，反应在第5 min时的平衡常数K＝________。

t℃时物质浓度(mol/L)的变化

时间(min)
CO
H2O
CO2
H2
0
0. 200
0. 300
0
0
2
0. 138
0.238
0.062
0.062
3
c1
c2
c3
c3
4
c1
c2
c3
c3
5
0. 116
0. 216
0. 084
 
6
0. 096
0. 266
0. 104
 
 
(2)t℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如表所示：
①表中3～4 min之间反应处于________状态；c1数值________(填“>”“＝”或“<”)0.08 mol/L。
②反应在4～5 min间，平衡向逆反应方向移动，可能的原因是________(填标号，下同)，表中5～6 min之间数值发生变化，可能的原因是________。
A．增加水蒸气B．降低温度C．使用催化剂D．增加氢气浓度
Ⅱ.在热的稀硫酸中溶解了11.4 g硫酸亚铁固体，当加入50 mL 0.5 mol/L的KNO3溶液后，使其中的Fe2＋全部转化成Fe3＋、KNO3也完全反应并放出NxOy气体。
(3)推算出x＝________，y＝________。
(4)写出该反应的化学方程式：________________(x、y用具体数值表示)。
(5)反应中氧化产物是________。

电镀厂镀铜废水中含有CN－和Cr2O72-，需要处理达标后才能排放。该厂拟定下列流程进行废水处理：

回答下列问题：
（1）上述处理废水流程中主要使用的方法是________。
（2）②中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为______________________________
__________________________________。
（3）步骤③中，每处理0.4 mol Cr2O72-时转移电子2.4 mol，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
（4）取少量待测水样于试管中，加入NaOH溶液，观察到有蓝色沉淀生成，再加Na2S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，请使用化学用语和文字解释产生该现象的原因：
________________________________________________________________________。
（5）目前处理酸性Cr2O72-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO4·7H2O，将Cr2O72-还原成Cr3＋，调节pH，Fe、Cr转化成相当于FeⅡ[FeCr]O4(铁氧磁体，罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1 mol Cr2O72-，需加入a mol FeSO4·7H2O，下列结论正确的是________。

A．x＝0.5，a＝8　　　　 B．x＝0.5，a＝10
C．x＝1.5，a＝8 D．x＝1.5，a＝10

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中仅含有一种金属元素,A和D最外层电子数相同;B、C和E在周期表中相邻,且C、E同主族。B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,A和C可形成两种常见的液态化合物。 请回答下列问题:
(1)B的原子结构示意图         。
(2)C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是           (填具体离子);由A、B、C三种元素按4∶2∶3组成的化合物所含的化学键类型为                      。
(3)用某种废弃的金属易拉罐与A、C、D组成的化合物溶液反应,该反应的离子方程式为:                      。
(4)在100 mL 18 mol/L的浓的A、C、E组成的酸溶液中加入过量的铜片,加热使之充分反应, 产生的气体在标准状况下的体积可能是   (填序号);
a.7.32 L       b.6.72 L        c.20.16 L      d.30.24 L
若使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,反应的离子方程式为:                  。
(5)A、C两元素的单质与熔融K2CO3组成的燃料电池,其负极反应式为                 ,用该电池电解1 L 1 mol/L NaCl溶液当消耗标准状况下1.12 L H2时,NaCl溶液的pH=  (假设电解过程中溶液的体积不变)。

臭氧可用于净化空气、饮用水的消毒、处理工业废物和作漂白剂。
（1）臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：6Ag（s）＋O3（g）=3Ag2O（s）　ΔH＝－235.8 kJ·mol－1。已知2Ag2O（s）=4Ag（s）＋O2（g）  ΔH＝＋62.2 kJ·mol－1，则常温下反应2O3（g）=3O2（g）的ΔH＝________。
（2）配平下面反应的化学方程式（将各物质的化学计量数填在相应的方框内）：
 
（3）科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧。臭氧在阳极周围的水中产生，电极反应式为3H2O－6e－=O3↑＋6H＋，阴极附近溶解在水中的氧气生成过氧化氢，其电极反应式为_______________________。
（4）空气中臭氧的检测方法是将空气慢慢通过足量KI淀粉溶液，若溶液变蓝色，则说明空气中含有O3。已知O3与KI溶液反应生成两种单质，则该反应的离子方程式为_____________________________________________________。

欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：

（2）焦炭可用于制取水煤气。测得12 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131．6 kJ热量。该反应的热化学方程式为                    。
（3）活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

上述反应T1℃时的平衡常数为K1，T2℃时的平衡常数为K2。
Ⅰ．计算K1=        。
Ⅱ．根据上述信息判断，温度T1和T2的关系是（填序号）           。

（4）CO2经常用氢氧化钠来吸收，现有0．4 molCO2，若用200ml 3mol/LNaOH溶液将其完全吸收，溶液中离子浓度由大到小的顺序为：               。
（5）CO还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，该电池用Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混和气为正极助燃气，制得在 650 ℃下工作的燃料电池，其负极反应式：则
正极反应式：___          ，电池总反应式                 。

实验室里通常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气，其反应的化学方程式为：
MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+ 2H2O
（1）在该反应中，如有1 mol Cl2生成，被氧化的HCl的物质的量是        mol，转移电子的物质的量是       mol。
（2）某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到含有ClO-与ClO3-物质的量之比为1∶1的混合液，反应的化学方程式是                                                  。
（3）报纸报道了多起卫生间清洗时，因混合使用“洁厕灵”（主要成分是盐酸）与“84消毒液”（主要成分是NaClO）发生氯气中毒的事件。试根据你的化学知识分析，原因是（用离子方程式表示）                                                                            。

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