【題目】[化學(xué)—選修2:化學(xué)生活與技術(shù)]
分析下列水處理方法,完成下列問題:
(1)處理含Cr2O72-工業(yè)廢水的工藝:
①工藝一:含Cr2O72-的工業(yè)廢水Cr3+、SO42-。
為了進(jìn)一步除去上述流程中生成的Cr3+,請你設(shè)計(jì)一個(gè)處理方案:________________。
②工藝二:向廢水中加入過量的FeSO4溶液,經(jīng)過一系列反應(yīng)后,F(xiàn)eSO4溶液和Cr2O72-可形成鐵氧體沉淀,從而除去鉻元素。若使含1mol Cr2O72-的廢水中的Cr2O72-完全轉(zhuǎn)化為一種化學(xué)式為Cr0.5Fe2.5O4的鐵氧體(其中的鉻元素為+3價(jià)),理論上需要綠礬(FeSO4·7H2O)的質(zhì)量不少于
g,上述得到的鐵氧體中,F(xiàn)e3+和Fe2+的個(gè)數(shù)之比 。
(2)如下是處理含氰(主要以CN—形式存在)廢水工藝流程的一部分:
含氰廢水。發(fā)生上述轉(zhuǎn)化后CN—中碳元素轉(zhuǎn)化為+4價(jià),氮元素轉(zhuǎn)化為0價(jià),氯元素轉(zhuǎn)化為-1價(jià),若廢水中CN—的濃度為300mg/L,含氰廢水的流量為0.8m3/h,為保證安全,實(shí)際投放的ClO2為理論值得1.3倍,則為了完成上述過程每小時(shí)實(shí)際應(yīng)該投入的ClO2的質(zhì)量為__________kg(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)監(jiān)測水中氯化物含量可采用硝酸汞滴定法,酸化的水樣用硝酸汞滴定時(shí)可生成難電離的氯化汞,滴定到終點(diǎn)時(shí)過量的汞離子可與指示劑作用使溶液顯示紫色。飲用水中的其他物質(zhì)在通常濃度下對滴定不產(chǎn)生干擾,但水的色質(zhì)、高價(jià)鐵、六價(jià)鉻、硫化物(如S2-)對實(shí)驗(yàn)有干擾。
①滴定前常用氫氧化鋁懸濁液處理水樣,其目的是__________________。
②若水中含有Cr2O72—,常在滴定前向水樣中加入一定量的對苯二酚,其目的是______。
【答案】(1)①加入NaOH【KOH也給分】 ②2780g 3:2 (2)0.81kg
(3)①吸附水中有色物質(zhì)(脫色) ②將水樣可能含有的高鐵離子及鉻酸鹽還原
【解析】
試題分析:
(1)①氫氧化鉻難溶于水,所以為了進(jìn)一步除去上述流程中生成的Cr3+,實(shí)驗(yàn)方案為向廢水中加入NaOH。②Cr元素的化合價(jià)從+6價(jià)降低到+3價(jià),得到3個(gè)電子。鐵元素的化合價(jià)從+2價(jià)升高到+2.6價(jià),所以根據(jù)電子得失守恒可知需要硫酸亞鐵晶體6mol÷0.6=10mol,因此理論上需要綠礬(FeSO4·7H2O)的質(zhì)量不少于2780g;設(shè)上述得到的鐵氧體中,F(xiàn)e3+和Fe2+的個(gè)數(shù)分別是a和b,則a+b=2.5,3a+2b=6.5,解得a=1.5,b=1,則二者的個(gè)數(shù)之比為3:2。
(2)每小時(shí)通過的溶液中含CN—的物質(zhì)的量是,反應(yīng)中失去電子的物質(zhì)的量是,氯元素的化合價(jià)從+4價(jià)降低到-1價(jià),得到5個(gè)電子,所以理論上需要ClO2的物質(zhì)的量是,其質(zhì)量為。
(3)①氫氧化鋁膠體具有吸附性,所以滴定前用氫氧化鋁懸濁液處理水樣的目的是吸附水中有色物質(zhì)(脫色)。②對苯二酚具有還原性,所以加入對二苯酚的目的是將水樣可能含有的高鐵離子及鉻酸鹽還原。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】火山噴發(fā)所產(chǎn)生的硫黃可用于生產(chǎn)重要的化工原料硫酸。某企業(yè)用下圖所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸:
請回答下列問題:
(1)硫酸的用途非常廣泛,可應(yīng)用于下列哪些方面 。
A.橡膠的硫化
B.表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成
C.鉛蓄電池的生產(chǎn)
D.過磷酸鈣的制備
(2)為充分利用反應(yīng)放出的熱量,接觸室中應(yīng)安裝 (填設(shè)備名稱)。吸收塔中填充有許多瓷管,其作用是 。
(3)如果進(jìn)入接觸室的混合氣(含SO2體積分?jǐn)?shù)為7%、O2為11%、N2為82%)中SO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。在實(shí)際生產(chǎn)中,SO2催化氧化反應(yīng)的條件選擇常壓和450℃ ,而沒有選擇SO2轉(zhuǎn)化率更高的B或C點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)條件,其原因分別是 ; 。
(4)為使硫黃充分燃燒,經(jīng)流量計(jì)l通入燃燒室的氧氣過量50%;為提高SO2轉(zhuǎn)化率,經(jīng)流量計(jì)2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時(shí)理論需氧量的2.5倍;則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計(jì)l和流量計(jì)2的空氣體積比應(yīng)為 。假設(shè)接觸室中SO2的轉(zhuǎn)化率為95%,b管排出的尾氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為 。(空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)按0.2計(jì)),
(5)工業(yè)對硫酸廠尾氣的處理方法一般是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大。其中B的單質(zhì)在常溫下為雙原子分子,它與A的單質(zhì)可形成分子X,X的水溶液呈堿性;D的簡單陽離子與X具有相同電子數(shù),且D是同周期中簡單離子半徑最小的元素;E元素的原子最外層比次外層少兩個(gè)電子,C、F兩種元素的原子最外層共有13個(gè)電子。則:
(1)X的分子式為
(2)E的簡單陰離子的原子結(jié)構(gòu)簡圖
(3)F在元素周期表中的位置是 (填周期和族)
(4)B、C、E分別與A形成的化合物中最穩(wěn)定的是 (寫化學(xué)式);
(5)A與C形成的化合物中含非極性鍵的化合物的電子式為_____________.
(6)D的最高價(jià)氧化物的水化物與E的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某芳香烴A,其相對分子質(zhì)量為104,碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.3%。
(1)A的分子式為_____________;
(2)A與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________,反應(yīng)類型是_____________;
(3)一定條件下,A與氫氣反應(yīng),得到的化合物中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85.7%,寫出此化合物的結(jié)構(gòu)簡式_____________;
(4)在一定條件下,由A聚合得到的高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式為_____________;
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某大學(xué)實(shí)驗(yàn)室對煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及Fe2O3)制備聚合氯化鋁{[Al2(OH)nCl6-n]m(1≤n≤5,m≤10),簡稱PAC,是一種新型、高效的絮凝劑和凈水劑}。其工藝流程如下:
請回答下列問題:
(1)用濃鹽酸配制20%的鹽酸所需的玻璃儀器有______________________________。
(2)加20%的鹽酸酸浸,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。
(3)殘?jiān)?/span>2的主要成分是,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的結(jié)論(填操作、現(xiàn)象):_____________________。
(4)由澄清的PAC稀溶液獲得聚合氯化鋁固體,該實(shí)驗(yàn)操作是_________________,得到的PAC粗產(chǎn)品中可能含有的雜質(zhì)離子是____________。
(5)從不引入雜質(zhì)的角度來考慮,調(diào)節(jié)溶液pH的試劑可改為________(填字母)。
A.NaOH B.Al C.氨水 D.Al2O3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】①分別按下圖甲、乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),圖中兩個(gè)燒杯里的溶液為同濃度的稀硫酸,乙中G為電流計(jì)。請回答下列問題:
(1)以下敘述中,正確的是__________。
A.甲中鋅片是負(fù)極,乙中銅片是正極
B.兩燒杯中銅片表面均有氣泡產(chǎn)生
C.兩燒杯中溶液pH均增大
D.產(chǎn)生氣泡的速度甲中比乙中慢
E.乙的外電路中電流方向Zn→Cu
(2)變化過程中能量轉(zhuǎn)化的形式主要是:甲為__________;乙為__________。
(3)在乙實(shí)驗(yàn)中,如果把硫酸換成硫酸銅溶液,請寫出銅電極的電極反應(yīng)方程式:
_____________________________________________________________
②(4分)氫氧燃料電池,是一種高效無污染的清潔電池它分堿性(用KOH做電解質(zhì))和酸性(用硫酸做電解質(zhì))氫氧燃料電池,
(1)如果是堿性燃料電池則負(fù)極反應(yīng)方程式是: .
(2)如果是酸性燃料電池則負(fù)極反應(yīng)方程式是: .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氰化鈉(NaCN)是重要的化工原料,常用于化學(xué)合成、冶金工業(yè)等.回答下列問題:
(1)可用純堿、焦炭、氨氣反應(yīng)制取 NaCN,同時(shí)還有水生成,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式,并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目______________;
(2)現(xiàn)代采金技術(shù)先以NaCN溶液在自然環(huán)境中浸取粉碎的含金(Au)礦石,得到 Na[Au(CN)2](二氰合金酸鈉)溶液,再用鋅還原 Na[Au(CN)2]生成金,“浸取”反應(yīng)的還原產(chǎn)物是______________;
(3)下圖為用含NaCN的廢水合成黃血鹽(K4Fe(CN)6)的主要工藝流程如圖:
已知相同溫度下溶解度:Na4Fe(CN)6>K4Fe(CN)6
① 實(shí)驗(yàn)室用NaCN固體配制NaCN溶液時(shí),應(yīng)先將其溶于______________溶液,再用蒸餾水稀釋。
②在轉(zhuǎn)化罐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。
③加入碳酸鈉溶液主要目的是______________。
④“操作”環(huán)節(jié)具體為______________。
(4)CN -可以造成水體污染,某小組用如下方法對此污水進(jìn)行處理如下圖裝置模擬電化學(xué)法處理CN -,有關(guān)結(jié)果見表.
實(shí)驗(yàn)序號 | 電極(X) | NaCl溶液濃度(mol/L) | 甲中石墨表面通人氣體 | 電流計(jì)讀數(shù)(A) |
(1) | Fe | 0.l | 空氣 | I |
(2) | Al | 0.1 | 空氣 | 1.5Ⅰ |
(3) | Fe | 0.1 | 02 | 2Ⅰ |
(4) | Al | 0.5 | 空氣 | 1.6Ⅰ |
①若乙池中石墨(I)極產(chǎn)生無毒無害的物質(zhì),其電極反應(yīng)式為___________;
②該實(shí)驗(yàn)表明電化學(xué)法處理CN -時(shí),影響處理速率的因素有___________、___________(任答兩點(diǎn))
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示。下列推斷合理的是( )
A.鐵是陽極,電極反應(yīng)為Fe-6e-+4H2O=FeO42-+ 8H+
B.若隔膜為陰離子交換膜,則OH-自左向右移動(dòng)
C.電解時(shí)電子的流動(dòng)方向?yàn)椋贺?fù)極→Ni電極→溶液→Fe電極→正極
D.每制得1mol Na2FeO4,理論上可以產(chǎn)生67.2L氣體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)下列各圖曲線表征的信息,得出的結(jié)論不正確的是 ( )
A.圖1表示向100mL 1 mol·L-1 FeI2溶液中逐漸通入Cl2,I2和Fe3+物質(zhì)的量變化關(guān)系
B.圖2表示向100mL 0.1 mol·L-1硫酸鋁銨[NH4Al(SO4)2]溶液中逐滴滴入0.1 mol·L-1Ba(OH)2溶液,沉淀物質(zhì)的量變化的關(guān)系
C.圖3表示在不同溫度下,水溶液中c(H+)與c(OH-)變化關(guān)系
D.由圖4得出若除去CuSO4溶液中的Fe3+,可采用向溶液中加入適量CuO,調(diào)節(jié)溶液的pH至4左右
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