【题目】工、农业废水以及生活污水中浓度较高的会造成氮污染。工业上处理水体中的一种方法是零价铁化学还原法。某化学小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程,实验如下。

1先用稀硫酸洗去废铁屑表面的铁锈,然后用蒸馏水将铁屑洗净。

①除锈反应的离子反程式是__________

②判断铁屑洗净的方法是__________

2KNO3溶液的pH调至2.5。从氧化还原的角度分析调低溶液pH的原因是__________

3将上述处理过的足量铁屑投入(2)的溶液中。如图表示该反应过程中,体系内相关离子浓度、pH随时间变化的关系。请根据图中信息回答:

①t1时刻前该反应的离子方程式是__________

t2时刻后,该反应仍在进行,溶液中的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是__________

4铁屑与KNO3溶液反应过程中向溶液中加入炭粉,可以增大该反应的速率,提高的去除效果,其原因是__________

【答案】 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 测最后一次洗涤液的pH,若为7,则说明铁屑已洗净(或取少量最后一次洗涤液加入BaCl2溶液,若无明显现象,则说明铁屑已洗净) 在酸性条件下的氧化性强,易被铁屑还原 4Fe++10H+=4Fe2+++3H2O 生成的Fe2+水解 炭粉和铁构成了无数微小的原电池加快反应速率

【解析】(1). ①. 铁锈的主要成分是Fe2O3,与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O故答案为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

②. 判断铁屑是否洗净的方法是测最后一次洗涤液的pH,若为7,则说明铁屑已洗净故答案为:测最后一次洗涤液的pH,若为7,则说明铁屑已洗净;

(2). pH调至2.5,是因为NO3在酸性条件下的氧化性强,易被铁屑还原,故答案为:NO3在酸性条件下的氧化性强,易被铁屑还原;

(3). ①. 根据图示可知,在t1时刻前,硝酸根离子、氢离子浓度逐渐减小亚铁离子浓度增大则在t1时刻前是金属铁和硝酸之间的反应4Fe+NO3+10H+=4Fe2++NH4+3H2O,故答案为:4Fe+NO3+10H+=4Fe2++NH4+3H2O

. 根据反应4Fe+NO3+10H+=4Fe2++NH4+3H2O可知,溶液中NH4的浓度在增大Fe2+的浓度却没有增大所以原因是生成的Fe2+水解所致,故答案为:生成的Fe2+水解;

(4). 构成原电池可以加快化学反应速率,炭粉和铁屑构成了无数微小的原电池加快反应速率,故答案为:炭粉和铁构成了无数微小的原电池加快反应速率。

点睛:本题主要考查硝酸、铁及其化合物的化学性质试题难度中等熟练掌握硝酸的化学性质和铁及其化合物的性质是解答本题的关键,本题的难点是第3解答本问时,需先仔细审图,根据图示得出t1时刻前,硝酸根离子、氢离子浓度是逐渐减小的,亚铁离子浓度是逐渐增大的,所以t1时刻前是金属铁和硝酸之间的反应,随着反应的进行,溶液中铵根离子浓度在增大,亚铁离子的浓度却没有增大,说明是生成的亚铁离子发生了水解反应据此解答本题即可。

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束】
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【题目】含有K2Cr2O7的废水具有较强的毒性,工业上常用钡盐沉淀法处理含有K2Cr2O7的废水并回收重铬酸,具体的流程如下:

已知:CaCr2O7BaCr2O7易溶于水,其它几种盐在常温下的溶度积常数如下表所示。

物质

CaSO4

CaCrO4

BaCrO4

BaSO4

溶度积

9.1×10-6

2.30×10-2

1.17×10-10

1.08×10-10

1用离子方程式表示K2Cr2O7溶液中同时存在K2CrO4的原因(将离子方程式补充完整):

+__________=+______________________

2向滤液1中加入BaCl2·2H2O的目的,是使从溶液中沉淀出来。

①结合上述流程说明熟石灰的作用:__________

②结合表中数据,说明选用Ba2+而不选用Ca2+处理废水的理由:__________

③研究温度对沉淀效率的影响。实验结果如下:在相同的时间间隔内,不同温度下的沉淀率,如下图所示。

已知BaCrO4(s) Ba2+(aq)+ ΔH>0

的沉淀效率随温度变化的原因是__________

3向固体2中加入硫酸,回收重铬酸。

①硫酸浓度对重铬酸的回收率如下图所示。结合化学平衡移动原理,解释使用0.450mol/L的硫酸时,重铬酸的回收率明显高于使用0.225mol/L的硫酸的原因:__________

②回收重铬酸的原理如图所示。当硫酸浓度高于0.450mol/L时,重铬酸的回收率没有明显变化,其原因是__________

4综上所述,沉淀BaCrO4并进一步回收重铬酸的效果与__________有关。

【题目】CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的气体,用于生产多种化工产品。该技术中的化学反应为:CH4(g)+3CO2(g) 2H2O(g)+4CO(g) ΔH=+330kJ/mol

1下图表示初始投料比n(CH4):n(CO2)1:31:4CH4的转化率在不同温度(T1T2)下与压强的关系。[注:投料比用a1a2表示]

①a2=__________

②判断T1T2的大小关系,并说明理由:__________

2CH4超干重整CO2的催化转化原理示意图如下:

①过程Ⅰ,生成1mol H2时吸收123.5kJ热量,其热化学方程式是__________

②过程Ⅱ,实现了含氢物种与含碳物种的分离。生成H2O(g)的化学方程式是__________

③假设过程Ⅰ和过程Ⅱ中的各步均转化完全,下列说法正确的是__________。(填序号)

a.过程Ⅰ和过程Ⅱ中发生了氧化还原反应

b.过程Ⅱ中使用的催化剂为Fe3O4CaCO3

c.若过程Ⅰ投料,可导致过程Ⅱ中催化剂失效

【答案】 1:4 T2>T1 正反应为吸热反应,温度升高时甲烷的转化率增大 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247kJ/mol 4H2+Fe3O43Fe+4H2O ac

【解析】(1). ①.在相同条件下,投料比越小甲烷的转化率越大,据图可知,a2a1,故a2表示的是1:4时甲烷的转化率故答案为:1:4

②. CH4(g)+3CO2(g)2H2O(g)+4CO(g)的正反应为吸热反应,温度升高时平衡正向移动,甲烷的转化率增大,则T2>T1,故答案为:T2>T1正反应为吸热反应,温度升高时甲烷的转化率增大

(2). ①.在过程I中,生成1mol H2时吸收123.5kJ热量,据图可知其热化学方程式为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247kJ/mol故答案为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247kJ/mol

②. 由过程II的转化关系来看,混合气体中的H2Fe3O4还原为Fe,反应方程式为:4H2+Fe3O4 3Fe+4H2O故答案为:4H2+Fe3O4 3Fe+4H2O

. a. 两个过程都有元素化合价的改变,都发生了氧化还原反应,故a正确;b. 过程IIFe3O4最终被还原为FeFe3O4不是催化剂,故b错误;c. 若初始投料比时,二者恰好按照题给方程式反应,无CO2生成,导致CaCO3无法参加反应,使催化剂中毒失效,故c正确;答案选ac

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【题目】工、农业废水以及生活污水中浓度较高的会造成氮污染。工业上处理水体中的一种方法是零价铁化学还原法。某化学小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程,实验如下。

1先用稀硫酸洗去废铁屑表面的铁锈,然后用蒸馏水将铁屑洗净。

①除锈反应的离子反程式是__________

②判断铁屑洗净的方法是__________

2KNO3溶液的pH调至2.5。从氧化还原的角度分析调低溶液pH的原因是__________

3将上述处理过的足量铁屑投入(2)的溶液中。如图表示该反应过程中,体系内相关离子浓度、pH随时间变化的关系。请根据图中信息回答:

①t1时刻前该反应的离子方程式是__________

t2时刻后,该反应仍在进行,溶液中的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是__________

4铁屑与KNO3溶液反应过程中向溶液中加入炭粉,可以增大该反应的速率,提高的去除效果,其原因是__________

 0  188852  188860  188866  188870  188876  188878  188882  188888  188890  188896  188902  188906  188908  188912  188918  188920  188926  188930  188932  188936  188938  188942  188944  188946  188947  188948  188950  188951  188952  188954  188956  188960  188962  188966  188968  188972  188978  188980  188986  188990  188992  188996  189002  189008  189010  189016  189020  189022  189028  189032  189038  189046  203614 

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