题目内容
【题目】利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下:
已知:①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。下列说法不正确的是
A.H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-
B.加入NaOH溶液使溶液呈碱性,可以将Cr2O72-转化为CrO42-
C.加入H2O2的离子方程式2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+
D.钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有Al3+、Ca2+和Mg2+
【答案】D
【解析】
向含铬污泥中加入稀硫酸和水,并将溶液pH调节为1,根据信息①知,硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,然后过滤,向滤液中加入双氧水,Cr3+被氧化生成Cr2O72-,然后向溶液中加入NaOH溶液并调节溶液的pH=8,溶液中Fe3+、Al3+生成沉淀,且溶液中Cr2O72-转化为CrO42-,然后过滤,向滤液中加入钠离子交换树脂,除去Ca2+,最后向溶液中通入二氧化硫生成Cr(OH)(H2O)5SO4,据此分析解答。
A.根据上述分析,H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,离子方程式为2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+,故A正确;
B.加入NaOH溶液并调节溶液的pH=8,溶液中Fe3+、Al3+生成沉淀,且溶液中Cr2O72-转化为CrO42-,故B正确;
C.根据A的分析,H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,离子方程式为2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+,故C正确;
D.钠离子交换树脂交换的离子主要是Ca2+,Mg2+、Al3+在加入氢氧化钠时就已经除去了,故D错误;
故选D。
【题目】对甲烷和CO2的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用,甲烷临氧耦合CO2重整反应有:
反应(i):2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g) △H=-71.4kJmol-1
反应(ii):CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247.0kJmol-1
(1)写出表示CO燃烧热的热化学方程式:_____。
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下进行反应(ii):CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)(不发生其它反应),CO2的平衡转化率如下表所示:
起始物质的量(n)/mol | CO2的平衡转化率 | ||||
CH4 | CO2 | CO | H2 | ||
Ⅰ | 0.1 | 0.1 | 0 | 0 | 50% |
Ⅱ | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.2 | / |
①下列能说明反应达到平衡状态是_____。
A.v正(CH4)=2v逆(CO)
B.容器内各物质的浓度满足c(CH4)·c(CO2)=c2(CO)·c2(H2)
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体密度保持不变
②若容器Ⅰ内反应从开始到平衡所用的时间为tmin,则tmin内该反应的平均反应速率为:v(H2)=____(用含t的表达式表示)。
③达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ内CO的物质的量的关系满足:2n(CO)Ⅰ___n(CO)Ⅱ(填“>”、“=”或“<”)。
(3)将CH4(g)和O2(g)以物质的量比为4:3充入盛有催化剂的恒容密闭容器内,发生上述反应(i):2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)CO的体积分数[ψ(CO)]与温度(T)的关系如图如示。
①T2℃时,CO体积分数最大的原因是____。
②若T2℃时,容器内起始压强为P0,平衡时CO的体积分数为20%,则反应的平衡常数KP=___(用平衡分压强代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)2016年我国科研人员根据反应Na+CO2→Na2CO3+C(未配平)研制出一种室温“可呼吸”Na-CO2电池。放电时该电池“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。其放电时的工作原理如图所示,已知吸收的全部CO2中,有转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面,写出放电时正极的电极反应式:___。