题目内容
电镀厂镀铜废水中含有CN-和Cr2O72- 离子,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:
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(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0.4mol Cr2O72-时转移电子2.4mol,该反应离子方程式为 。
(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
(铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1mol 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
(15分)(1)氧化还原法(3分) (2)CN-+ClO-=CNO-+Cl-(3分)
(3)3S2O32-+4Cr2O72-+26H+=6SO42-+8Cr3++13H2O(3分)
(4)Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓ Cu(OH)2(s)+S2-(aq)=CuS(s)+2OH-(aq)
因为:KSP(CuS)<KSP[Cu(OH)2] (3分) (5)D(3分)
【解析】
试题分析:(1)处理废水流程中CN-→CNO-;Cr2O72-→Cr3+。因此使用的方法是氧化还原法。
(2)②中反应NaClO将CN-氧化,无气体放出,产物为CNO-,即:CN-+ClO-===CNO-+Cl-。
(3)步骤③中,反应是1mol Cr2O72-时转移电子6mol,即Cr2O72-→Cr3+,3S2O32-+4Cr2O72-+26H+=== 6SO42-+8Cr3++13H2O。
(4)取少量待测水样于试管中,加入NaOH溶液,生成蓝色沉淀Cu(OH)2,再加Na2S溶液,Cu(OH)2转化成黑色沉淀CuS(s),说明KSP(CuS)<KSP[Cu(OH)2]。
(5)设最终生成了y mol混合物。寻找关系:
Cr元素量不变,则有:(2-x)y=2
Fe元素量不变,则有:(1+x)y=a
Fe失去的电子量=Cr得到的电子量,则有:xy=2×(6-3)=6
得:X=1.5,y=4,a=10
考点:化学与技术的废水处理问题。
钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示),将大大提高资源的利用率,减少环境污染。
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请回答下列问题:
(1)Ti的原子序数为22,Ti位于元素周期表中第_______周期,第______族。
(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。
(3)制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O,再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热,请结合化学方程式和必要的文字说明原因: 。
(4)由TiCl4→Ti 需要在Ar气中进行的理由是_________________________________。反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于 ℃即可。
| TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti |
熔点/℃ | -25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸点/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
(5)由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
①已知该反应在300oC时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此反应将 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
②若不考虑生产过程中物质的任何损失,上述产业链中每合成6 mol甲醇,至少需额外补充H2 mol。