3.水資源與我們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān).
(1)硬水軟化常用離子交換法,NaR型離子交換樹脂使用一段時(shí)間后,逐漸失去交換能力,將樹脂置于5%~8%的食鹽水中浸泡一段時(shí)間都可再生,當(dāng)洗滌用水硬度較大時(shí),洗衣粉與肥皂相比洗滌效果更好,其原因是肥皂的主要成分是硬脂酸鈉,電離出的硬脂酸根離子易與Ca2+、Mg2+
離子結(jié)合成沉淀,而主要成分為表面活性劑的洗衣粉可以避免這種情況.
(2)Na2FeO4是一種既能殺菌、消毒,又能凈水的水處理劑,其原理是Na2FeO4具有強(qiáng)氧化性,能起到殺菌、消毒作用;高價(jià)的鐵被還原成的Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體,能吸附水中雜質(zhì),Na2FeO4的電解制法如圖所示,請(qǐng)寫出陽極的電極反應(yīng)式Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O.

(3)生活污水常含有大量的含氯化合物,可用生物膜脫氯工藝進(jìn)行處理,首先在硝化細(xì)菌的作用下,將NH4+氧化成NO3-,其原理為aNH4++bO2=cH++dNO3-+eH2O,反應(yīng)化學(xué)方程式b=2,該過程需要控制水溫為20℃~36℃,其原因是溫度過高或過低對(duì)硝化菌均有抑制作用.硝化后加入甲醇與NO3-生成N3,該過程中甲醇的作用是做還原劑.
(4)鋰銅廢水中含有Cr2O72-,常加入Na2S2O3溶液進(jìn)行處理后排放,加入Na2S2O3溶液之前將廢水調(diào)整至較強(qiáng)的酸性環(huán)境,原因是酸性條件下Cr2O72-氧化性更強(qiáng),有利于反應(yīng)的進(jìn)行.取少量處理后的水樣于試管中,加入NaOH溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,要使該藍(lán)色沉淀溶解,除了加入酸之外,還可以加入氨水生成[Cu(NH34]2+,該反應(yīng)的離子方程式為Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH34]2++4H2O+2OH-

分析 (1)硬水軟化的方法通常有①熱煮沸法②藥劑軟化法③蒸餾法④離子交換法⑤電滲析法⑥離子膜電解法;用磺化煤(NaR)作離子交換劑:2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+,2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+,用5%-8%的食鹽水浸泡可使失去軟化能力的磺化煤再生:CaR2+2Na+=2NaR+Ca2+,MgR2+2Na+=2NaR+Mg2+;肥皂易與Ca2+,Mg2+生成沉淀,洗滌效果不好;
(2)電解時(shí)陽極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)方程式為Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O;Na2FeO4能消毒、凈水的原因高價(jià)鐵具有氧化性,能消毒殺菌,生成Fe3+形成膠體,具有吸附懸浮物的凈水的作用;
(3)根據(jù)元素化合價(jià)的升降一級(jí)電子守恒來配平化學(xué)方程式;根據(jù)溫度過高或過低對(duì)硝化菌均有抑制作用的知識(shí)來回答;
(4)Cr2O72-、S2O32-之間可以發(fā)生氧化還原反應(yīng),酸性環(huán)境下,氧化劑的氧化性更強(qiáng),處理后的水樣于試管中,加入NaOH溶液產(chǎn)生藍(lán)色氫氧化銅沉淀,向該藍(lán)色沉淀加入氨水生成[Cu(NH34]2+,據(jù)此書寫離子方程式.

解答 解:(1)硬水軟化的方法離子交換法中用磺化煤(NaR)作離子交換劑:2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+,2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+,用5%-8%的食鹽水浸泡可使失去軟化能力的磺化煤再生:CaR2+2Na+=2NaR+Ca2+,MgR2+2Na+=2NaR+Mg2+;肥皂易與Ca2+,Mg2+生成硬脂酸鈣、硬脂酸鎂沉淀,洗滌效果不好,洗衣粉不與Ca2+,Mg2+生成沉淀,洗滌效果較好,
故答案為:5%-8%的食鹽水;肥皂的主要成分是硬脂酸鈉,電離出的硬脂酸根離子易與Ca2+,Mg2+結(jié)合成沉淀,而主要成分為表面活性劑的洗衣粉可以避免這種情況;
(2)電解時(shí)陽極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)方程式為Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O;Na2FeO4能消毒、凈水的原因高價(jià)鐵具有氧化性,能消毒殺菌,生成Fe3+形成膠體,具有吸附懸浮物的凈水的作用;
故答案為:Na2FeO4具有強(qiáng)氧化性,能起到殺菌、消毒作用;高價(jià)的鐵被還原成的Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體,能吸附水中雜質(zhì);Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O;
(3)反應(yīng)中,N元素的化合價(jià)升高了8價(jià),O的化合價(jià)降低了4價(jià),所以氧氣的前邊時(shí)系數(shù)2,根據(jù)電子守恒和元素守恒,得到NH4++2O2=NO3-+2H++H2O,該過程需要控制水溫為20℃~36℃,因?yàn)椋簻囟冗^高或過低對(duì)硝化菌均有抑制作用,甲醇與NO3-生成N3,氮元素的化合價(jià)降低了,所以甲醇中元素的化合價(jià)會(huì)升高,即甲醇做還原劑,故答案為:2;溫度過高或過低對(duì)硝化菌均有抑制作用;做還原劑;
(5)Cr2O72-、S2O32-之間可以發(fā)生氧化還原反應(yīng),加入Na2S2O3溶液之前將廢水調(diào)整至較強(qiáng)的酸性環(huán)境,是因?yàn)樗嵝原h(huán)境下,氧化劑的氧化性更強(qiáng),處理后的水樣于試管中,加入NaOH溶液產(chǎn)生藍(lán)色氫氧化銅沉淀,向該藍(lán)色沉淀加入氨水生成[Cu(NH34]2+,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH34]2++4H2O+2OH-.故答案為:酸性條件下Cr2O72-氧化性更強(qiáng),有利于反應(yīng)的進(jìn)行;Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH34]2++4H2O+2OH-

點(diǎn)評(píng) 本題涉及電解池的工作原理以及氧化還原反應(yīng)的概念的考查,注意知識(shí)的歸納和梳理是關(guān)鍵,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.下列離子方程式中,不正確的是( 。
A.C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-
B.C6H5OH+OH-→C6H5O-+H2O
C.CH3CHO+2[Ag(NH32]++2OH-→CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
D.CH3CHO+2[Ag(NH32]++2OH-→CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

14.選定下列烷烴的主鏈,填寫主鏈C原子數(shù):
(1)6
(2)7
(3)6
(4)6.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( 。
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,33.6 L 氟化氫中含有氟原子的數(shù)目為1.5NA
B.pH均為5的NH4Cl和NaHSO4溶液中水電離出的氫離子數(shù)目均為10-5NA
C.在1L 0.1 mol•L-1CuSO4溶液中,陰離子總數(shù)大于0.1 NA
D.某密閉容器盛有0.1molN2和0.3molIH2,在一定條件下充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為 NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.下列關(guān)于苯酚的敘述中,錯(cuò)誤的是(  )
A.其水溶液顯酸性,俗稱石碳酸
B.其濃溶液對(duì)皮膚有強(qiáng)烈的腐蝕性,如果不慎沾在皮膚上,應(yīng)立即用酒精擦洗
C.其在水中的溶解度隨溫度的升高而增大,超過65℃可以與水以任意比互溶
D.碳酸氫鈉溶液中滴入苯酚的水溶液后立即放出二氧化碳

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.己知某溫度下,Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12,下列敘述正確的是( 。
A.向氯化銀的濁液中加入氯化鈉溶液,氯化銀的溶解度減小
B.向2.0×10-1mol/L的K2CrO4溶液中加入等體積的2.0×10-1mol/LAgNO3溶液,則有Ag2CrO4沉淀生成
C.將一定量的AgCl和Ag2CrO4固體棍合物溶于蒸餾水中,充分溶解后,靜置,上層清液中Cl-的物質(zhì)的量濃度最大
D.將0.001 mol/L的AgNO3溶液滴入0.001mol/L的KCl和0.001 mol/L的K2CrO4溶液,則先產(chǎn)生AgCl沉淀

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.A、B、C為短周期元素,在周期表中所處的位置如圖所示,A、C兩元素的原子核外電子數(shù)之和等于B原子的質(zhì)子數(shù),B原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等.
A  C
  B
(1)寫出A、B、C三種元素的名稱N、S、F;
(2)B位于元素周期表中第三周期,第ⅥA族;
(3)C的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,比較B、C的原子半徑:B>C;
(4)寫出A的氣態(tài)氫化物與B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式:2NH3+H2SO4=(NH42SO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.在鋅銅原電池中,當(dāng)導(dǎo)線中有1mole-通過時(shí),從理論上分析,兩極的變化是( 。
①鋅片溶解了32.5g     ②鋅片增重了32.5g   
③銅片上析出1g氫氣  、茔~片上析出1mol氫氣.
A.①和③B.①和④C.②和③D.②和④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.在濃硝酸中放入銅片:
(1)反應(yīng)開始時(shí)的化學(xué)方程式為Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:溶液逐漸變藍(lán),有紅棕色氣體逸出.
(2)若銅有剩余,則反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)的化學(xué)方程式為3Cu+8HNO3=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
(3)待反應(yīng)停止后,再加入少量25%的稀硫酸,這時(shí)銅片上又有氣泡產(chǎn)生,其原因是加入稀硫酸后,氫離子與原溶液中硝酸根離子構(gòu)成強(qiáng)氧化性酸,又能與過量的銅反應(yīng).

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