题目内容
实验室需配制一种仅含五种离子(不考虑水解和水电离出的离子)的混合溶液,且在混合溶液中五种离子的物质的量浓度均为5 mol/L,下面四个选项中能达到此目的的是( )
A.Na+、K+、SO42−、NO3−、Cl− B.Fe2+、H+、Br−、NO3−、Cl−
C.Ca2+、K+、OH−、Cl−、NO3− D.Al3+、Na+、Cl−、SO42−、NO3−
【知识点】离子共存问题
【答案解析】D 解析:A、五种离子的物质的量浓度均为5 mol/L时,电荷不守恒,故A错误;B、Fe2+与H+、NO3−发生氧化还原反应,不能共存,故B错误;C、五种离子的物质的量浓度均为5 mol/L时,电荷不守恒,故C错误;D、离子之间能共存,电荷也守恒,故D正确;
故答案选D
【思路点拨】本题考查离子共存、电中性等知识,注意本题中的电荷守恒计算。
研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义。
Ⅰ.尿素是一种非常重要的高氮化肥,工业上合成尿素的反应如下:
2NH3(l)+CO2(g)
H2O(l)+H2NCONH2 (l) △H=-103.7 kJ·mol-1
试回答下列问题:
(1)下列措施中有利于提高尿素的产率的是___________。
A.采用高温 B.采用高压 C.寻找更高效的催化剂
(2)合成尿素的反应在进行时分为如下两步:
第一步:2NH3(l)+CO2(g)
H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l) △H1
第二步:H2NCOONH4(l)
H2O(l)+H2NCONH2(l) △H2
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如下图Ⅰ所示:
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① 已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第_____步反应决定。
② 反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图Ⅰ所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)=____________________
③ 第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图Ⅱ所示,则△H2 0
(填“>”“<”或“=”)
Ⅱ.以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。
| 难溶物 | Ksp |
| Ca3(AsO4)2 | 6.8×10-19 |
| AlAsO4 | 1.6×10-16 |
| FeAsO4 | 5.7×10-21 |
| 污染物 | H2SO4 | As |
| 浓度 | 28.42 g/L | 1.6 g·L-1 |
| 排放标准 | pH 6~9 | 0.5 mg·L-1 |
表1.几种砷酸盐的Ksp 表2.工厂污染物排放浓度及允许排放标准
回答以下问题:
(3)若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,
c(AsO43-)最大是 mol·L-1。
(4)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式 。
(5)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入适量生石灰调节pH到2,再投入适量生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
① 将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为 ;
②在pH调节到8左右才开始出现大量Ca3(AsO4)2沉淀的原因为