【題目】工業(yè)上采用化學沉降法處理酸性高濃度含砷廢水(砷主要以亞砷酸H3AsO3形式存在),同時從沉渣中還可以提取出常用的中藥藥劑As2O3,基本實現了廢水處理過程的“三廢”零排放。工藝流如下:
回答下列問題:
(1)H3AsO3中,砷元素的化合價為__________
(2)H3AsO3是三元弱酸,第一步和第二步電離是通過和水中的OH-結合實現的,第三步則直接電離出H+,第一步電離方程式為H3AsO3+H2O[As(OH)4]-+H+,則第二步電離方程式為________________________________。
(3)已知:As2S3與過量的S2-存在以下反應:As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS33-(aq); “一級沉砷”中FeSO4的作用是___________________________________________________
(4)“二級沉砷”后,濾渣A的主要成分,除含有Ca3(AsO4)2 、FeAsO4、Fe(OH)3外,還有________(寫化學式)。
(5)寫出Ⅳ過程中,由Na3AsO4制備As2O3 的離子方程式 ____________________________ 。
(6)砷酸(H3AsO4)分步電離的平衡常數(25℃)為:K1=5.6×10-3 , K2=1.7×10-7 , K3=4.0×10-12, Na3AsO4的第一步水解的離子方程式為:AsO43-+H2OHAsO42-+OH-,該步水解的平衡常數(25℃)為__________(保留兩位有效數字)。
(7)雌黃(As2S3)和雄黃(As4S4 )是自然界中常見的砷化物,一定條件下,兩者的轉化關系如下圖所示。若反應Ⅱ中,1mol As4S4(其中As元素的化合價為+2價)參加反應時,轉移28mole-,則物質a為_________。
【答案】+3 [As(OH)4]-+H2O [As(OH)5]2-+H+ 沉淀過量S2-,使平衡As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS33-(aq)左移,提高沉砷效果 CaSO4 2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O 2.5×10-3 SO2
【解析】
(1)根據H3AsO3中,化合價代數和為0的規(guī)則,確定砷元素的化合價;
(2)因第一步和第二步電離是通過和水中的OH-結合實現的,所以比較第一步電離方程式,可寫第二步電離的方程式;
(3)從As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS33-(aq);可逆反應入手,分析FeSO4的作用;
(4)“二級沉砷”是加入H2O2和CaO實現的,因為CaSO4難溶于酸,所以還有CaSO4;
(5)Ⅳ過程中,是Na3AsO4在酸性條件下和SO2反應制備As2O3 的;
(6)根據水解平衡常數公式,依據K3,可求水解平衡常數;
(7)依據圖示關系和守恒規(guī)律,可推出a;
(1)根據H3AsO3中,化合價代數和為0的規(guī)則,O為-2,H為+1,則As的化合價為+3;
本題答案為:+3;
(2)對比第一步電離方程式,可得第二步電離的電離方程式為:[As(OH)4]-+H2O [As(OH)5]2-+H+
本題答案為:[As(OH)4]-+H2O [As(OH)5]2-+H+;
(3)因為As2S3與過量的S2-存在以下可逆反應:As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS33-(aq);所以加入FeSO4,是S2-生成FeS(S),平衡向逆向移動,提高沉砷效果;
本題答案為:沉淀過量S2-,使平衡As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS33-(aq)左移,提高沉砷效果;
(4)“二級沉砷”是加入H2O2和CaO實現的,因為CaSO4難溶于酸,所以還有CaSO4;
本題答案為:CaSO4;
(5)Ⅳ過程中,是Na3AsO4在酸性條件下和SO2反應制備As2O3 的;所以離子方程式為:2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O;
本題答案為:2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O;
(6)水解的離子方程式為:AsO43-+H2OHAsO42-+OH-,該步水解的平衡常數Kh=c(OH-)c(HAsO42-)/c(AsO43-)= c(OH-)c(HAsO42-)c(H+)/ c(AsO43-) c(H+)=Kw/K3==2.5;
本題答案為:2.5。
(7)由轉化關系圖可以看出,此過程是As4S4和O2反應生成AS2O3和a,當有轉移28mole-,則有7molO2參加反應,依據質量守恒不難寫出反應的化學方程式為:As4S47O2=2 AS2O34SO2,故a是SO2;
本題答案為:SO2;
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【題目】工業(yè)上可用甲苯合成苯甲醛:
,
下列說法正確的是
A. 甲苯分子中所有原子都在同一平面內 B. 反應①②③的反應類型相同
C. 一氯甲苯的同分異構體有3種 D. 苯甲醇可與金屬鈉反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】反應Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量變化趨勢,如圖所示:
(1)該反應為____反應(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)若要使該反應的反應速率加快,下列措施可行的是____(填字母)。
A.改鐵片為鐵粉 B.滴加少量CuSO4 溶液
C.升高溫度 D.將稀硫酸改為98%的濃硫酸
(3)若將上述反應設計成原電池,銅為原電池某一極材料,則銅為_______極(填“正”或“負”)。銅片上產生的現象為________,該極上發(fā)生的電極反應為_______。2min后鐵片的質量減少1.4 g,則導線中流過的電子為____mol。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】能源問題是當今世界上困擾人類發(fā)展的重大問題之一,下利能量轉化不正確的是
A.電爐取暖是將電能轉化為熱能
B.酒精燃燒是將化學能轉化熱能
C.太陽能發(fā)電是將化學能轉化為電能
D.手機充電是將電能轉化為化學能
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列化學用語正確的是
A. HSO3-+ H2OSO32- + OH- B. Al3+ + 3H2O == 3H+ + Al(OH)3↓
C. NaHCO3 == Na+ + HCO3- D. H2S2H+ + S2-
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【題目】為研究沉淀的生成及其轉化,某小組進行如下實驗。關于該實驗的分析不正確的是
A.①濁液中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)
B.②中顏色變化說明上層清液中含有SCN-
C.③中顏色變化說明有AgI生成
D.該實驗可以證明AgI比AgSCN更難溶
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【題目】某有機物X的結構簡式如圖所示,下列有關說法不正確的是
A. X分子中含有三種官能團
B. 可用酸性高錳酸鉀溶液區(qū)別苯和X
C. X在一定條件下能發(fā)生加成、加聚、取代、氧化等反應
D. 在催化劑的作用下,1 mol X最多能與5 mol H2加成
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【題目】第五主族的磷單質及其化合物在工業(yè)上有廣泛應用.
(1)同磷灰石在高溫下制備黃磷的熱化學方程式為:
4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)═3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g)△H
已知相同條件下:
4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)═6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)△H1
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)═P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)△H2
SiO2(s)+CaO(s)═CaSiO3(s)△H3
用△H1、△H2和△H3表示△H,則△H=______;
(2)三聚磷酸可視為三個磷酸分子(磷酸結構式如圖)之間脫去兩個水分子產物,其結構式為______,三聚磷酸鈉(俗稱“五鈉”)是常用的水處理劑,其化學式為______;
(3)次磷酸鈉(NaH2PO2)可用于工業(yè)上的化學鍍鎳.
①化學鍍鎳的溶液中含有Ni2+和H2PO2﹣,在酸性等條件下發(fā)生下述反應:
(a) Ni2++ H2PO2﹣+ → Ni++ H2PO3﹣+
(b)6H2PO﹣2+2H+═2P+4H2PO3+3H2↑
請在答題卡上寫出并配平反應式(a) ___________________________;
②利用①中反應可在塑料鍍件表面沉積鎳﹣磷合金,從而達到化學鍍鎳的目的,這是一種常見的化學鍍.請從以下方面比較化學鍍與電鍍.
方法上的不同點:______;
原理上的不同點:______;
化學鍍的優(yōu)點:______.
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