题目内容
【题目】过氧化氢(H2O2)俗名双氧水,常温下是一种无色的液体,它难电离,易分解。作为一种经典化工产品,工业上早在一百多年前便开始生产。随着社会需求的增长,尤其是生态环境保护的需要,过氧化氢近年来更受人们的器重,并被称为“绿色氧化剂”。为了储存、运输、使用的方便,工业上采用醇析法将其转化成固态的过碳酸钠晶体(化学式为:2Na2CO3·3H2O2),俗称固体双氧水,该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性,常用作洗涤剂和消毒剂。根据所学化学的相关知识,回答下列问题:
(1)H2O2的电子式______________,该消毒剂的消毒原理与_________相同。
(2)过碳酸钠溶液可以去油污,写出其溶液呈弱碱性离子方程式________________。
(3)该洗涤剂中的有效成分可以将废水中的氰化钠(NaCN)转化为两种无毒的物质,反应的离子方程式为_____。
(4)如果这种洗涤剂在含有铁离子的水中使用,不仅会削弱洗涤剂的去油污的能力,甚至完全失去杀菌作用,结合离子方程式和相应文字表述说明原因___________________。
【答案】Cl2CO3 2-+ H2O HCO3 -+ OH-5H2O2+2CN-= 2HCO3 -+N2↑+4H2O铁离子会加速H2O2分解,使洗涤剂失去杀菌作用,2H2O2 2H2O+O2↑;Fe3+与CO32-水解相互促进水解,使洗涤剂失去去污能力,2Fe3++3CO32-+3H2O═2Fe(OH)3↓+3CO2↑
【解析】
(1)H2O2的电子式为,H2O2具有强氧化性,用于消毒。
(2)过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的双重性质,其溶液呈弱碱性由于CO32-的水解。
(3)H2O2将NaCN氧化成两种无毒物质,NaCN被氧化成HCO3-和N2,H2O2被还原成H2O,根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒书写离子方程式。
(4)Fe3+会催化H2O2的分解,Fe3+与CO32-水解互相促进,会削弱洗涤剂的去油污能力。
(1)H2O2的电子式为。该消毒剂具有Na2CO3和H2O2的双重性质,H2O2具有强氧化性,用于消毒,该消毒剂的消毒原理与Cl2相同。答案为: Cl2
(2)过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的双重性质,其溶液呈弱碱性由于CO32-的水解,CO32-水解的离子方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-。答案为:CO32-+H2OHCO3-+OH-
(3)H2O2将NaCN氧化成两种无毒物质,NaCN被氧化成HCO3-和N2,H2O2被还原成H2O,2molCN-失去10mol电子生成2mol HCO3-和1molN2,1molH2O2得2mol电子,根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平,离子方程式为:5H2O2+2CN-=4H2O+2HCO3-+N2↑。答案为:5H2O2+2CN-=4H2O+2HCO3-+N2↑
(4)Fe3+会催化H2O2的分解,使洗涤剂失去杀菌作用,反应的方程式为2H2O22H2O+O2↑;Fe3+与CO32-水解互相促进,会削弱洗涤剂的去油污能力,反应的离子方程式为2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑。答案为:Fe3+会加速H2O2分解,使洗涤剂失去杀菌作用,2H2O22H2O+O2↑;Fe3+与CO32-水解相互促进解,使洗涤剂失去去污能力,2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
【题目】一种以含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)为原料制取醋酸镍的工艺流程图如下:
相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表:
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | 物质 | 20℃时溶解性(H2O) |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 | CaSO4 | 微溶 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 | NiF | 可溶 |
A13+ | 3.0 | 5.0 | CaF2 | 难溶 |
Ni2+ | 6.7 | 9.5 | NiCO3 | Ksp=9.60×10-6 |
(1)调节pH步骤中,溶液pH的调节范围是______________。
(2)滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是_____________、__________________。
(3)酸浸过程中,1 molNiS失去6NA个电子,同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式________________________________。
(4)沉镍过程中,若c(Ni2+)=2.0mol·L-1,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)≤10-5 mol·L-1,则需要加入Na2CO3固体的质量最少为_________g。(保留小数点后1位有效数字)。
(5)保持其他条件不变,在不同温度下对含镍废料进行酸浸,镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间为_______________。