【題目】水體砷污染已成為一個亟待解決的全球性環(huán)境問題,我國科學(xué)家研究零價鐵活化過硫酸鈉(Na2S2O8)去除廢水中的正五價砷[As()],其機(jī)制模型如圖。

資料:

.酸性條件下SO 為主要的自由基,中性及弱堿性條件下SO··OH同時存在,強(qiáng)堿性條件下·OH為主要的自由基。

.Fe2+Fe3+形成氫氧化物沉淀的pH

離子

開始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe2+

7.04

9.08

Fe3+

1.87

3.27

1)砷與磷在元素周期表中位于同一主族,其原子比磷多一個電子層。

①砷在元素周期表中的位置是_____。

②砷酸的化學(xué)式是_____,其酸性比H3PO4_____(填強(qiáng))。

2)零價鐵與過硫酸鈉反應(yīng),可持續(xù)釋放Fe2+Fe2+S2O反應(yīng)生成Fe3+和自由基,自由基具有強(qiáng)氧化性,利于形成Fe2+Fe3+,以確保As()去除完全。

①零價鐵與過硫酸鈉反應(yīng)的離子方程式是_____。

Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的離子方程式是_____。

SO·H2O反應(yīng)的離子方程式是_____。

3)不同pHAs()去除率的影響如圖。5min內(nèi)pH=7pH=9時去除率高的原因是_____。

【答案】4周期、第ⅤA H3AsO4 Fe+S2O=Fe2++2SO Fe+2Fe3+=3Fe2+ SO·+H2O=·OH+SO+H+ pH=7pH=9時,產(chǎn)生了具有強(qiáng)氧化性的SO··OH,利于生成Fe2+Fe3+,pH=7pH=9時,Fe2+Fe3+形成Fe(OH)2Fe(OH)3,與As()發(fā)生共沉淀,有效去除As()

【解析】

1磷元素的原子序數(shù)為15,位于元素周期表第3周期ⅤA族,由砷與磷在元素周期表中位于同一主族,其原子比磷多一個電子層;

砷與磷在元素周期表中位于同一主族,同主族元素性質(zhì)相似,同主族元素,從上到下非金屬性依次減弱,最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性減弱;

2由題意可知,零價鐵與過硫酸鈉反應(yīng)生成Fe2+SO42-;

②Fe3+具有氧化性,FeFe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2+;

由題給信息可知,SO4·H2O反應(yīng)生成·OH+SO42;

3)結(jié)合零價鐵活化過硫酸鈉去除廢水中As(Ⅴ)的機(jī)制模型可知,因pH = 7pH = 9時,產(chǎn)生了具有強(qiáng)氧化性的SO4··OH,利于生成Fe2+Fe3+,Fe2+Fe3+形成Fe(OH)2Fe(OH)3,與As(Ⅴ)發(fā)生共沉淀。

1磷元素的原子序數(shù)為15,位于元素周期表第3周期ⅤA族,由砷與磷在元素周期表中位于同一主族,其原子比磷多一個電子層可知砷位于元素周期表中第4周期ⅤA族,故答案為:第4周期ⅤA族;

砷與磷在元素周期表中位于同一主族,同主族元素性質(zhì)相似,則由磷酸分子式可知,砷酸中砷元素的化合價為+5價,化學(xué)式是H3AsO4;同主族元素,從上到下非金屬性依次減弱,最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性減弱,則H3AsO4酸性比H3PO4弱,故答案為:H3AsO4;弱;

2由題意可知,零價鐵與過硫酸鈉反應(yīng)生成Fe2+SO42-,反應(yīng)的離子方程式為Fe+ S2O82=Fe 2+ +2SO42,故答案為:Fe+ S2O82=Fe 2+ +2SO42

②Fe3+具有氧化性,FeFe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2+,反應(yīng)的離子方程式為Fe+ 2Fe 3+=3Fe 2+,故答案為:Fe+ 2Fe 3+=3Fe 2+;

由題給信息可知,SO4·H2O反應(yīng)生成·OH+SO42,反應(yīng)的離子方程式是SO·+H2O=·OH+SO+H+,故答案為:SO·+H2O=·OH+SO+H+;

3)結(jié)合零價鐵活化過硫酸鈉去除廢水中As(Ⅴ)的機(jī)制模型可知,因pH = 7pH = 9時,產(chǎn)生了具有強(qiáng)氧化性的SO4··OH,利于生成Fe2+Fe3+,Fe2+Fe3+形成Fe(OH)2Fe(OH)3,與As(Ⅴ)發(fā)生共沉淀,有效去除As(Ⅴ),則5 min內(nèi)pH = 7pH = 9時去除率高,故答案為:pH=7pH=9時,產(chǎn)生了具有強(qiáng)氧化性的SO··OH,利于生成Fe2+Fe3+,pH=7pH=9時,Fe2+Fe3+形成Fe(OH)2Fe(OH)3,與As(Ⅴ)發(fā)生共沉淀,有效去除As(Ⅴ)

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2)屬于電解質(zhì)的是___。

3)屬于非電解質(zhì)的是____。

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B. 混合動力汽車上坡或加速時,電解液中OHˉ向甲電極移動

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【題目】I-測定的基本原理是將其氧化成I2,再用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定。如果樣品中僅含有微量I-,必須用化學(xué)放大反應(yīng)將碘的量放大,然后再進(jìn)行測定。下面是化學(xué)放大反應(yīng)的實驗步驟:

I.將含有微量I-的樣品溶液調(diào)至中性或弱酸性,加入溴水,將I-完全氧化成IO,煮沸去掉過量的溴;

Ⅱ.取上述溶液,加入過量硫酸酸化的KI溶液,振蕩,溶液顏色呈棕黃色;

Ⅲ.將Ⅱ所得溶液中全部的I2萃取至CCl4中;

Ⅳ.向分液后的CCl4溶液中加入肼(N2H4)的水溶液,產(chǎn)生無毒的N2,分去有機(jī)層;

V.將Ⅳ所得水溶液重復(fù)I、Ⅱ步驟;

Ⅵ.以淀粉為指示劑,用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。已知:反應(yīng)為:I2+2S2O=2I-+S4O;Na2S2O3Na2S4O6溶液顏色均為無色。

(1)I中氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為______。

(2)Ⅲ中使用的主要玻璃儀器是______(填名稱)。

(3)Ⅳ中反應(yīng)的離子方程式是______。

(4)Ⅵ中需要在中性或弱酸性環(huán)境中進(jìn)行,pH過大,Na2S2O3易被I2氧化成Na2SO4,其離子方程式為_______;結(jié)合離子方程式解釋pH不宜過小的原因:______。VI中滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是______。

(5)樣品中I-最終所消耗的Na2S2O3的物質(zhì)的量與樣品中初始I-物質(zhì)的量的比值稱為放大倍數(shù)。經(jīng)過以上操作,放大倍數(shù)為______。

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【題目】可逆反應(yīng)aA (g) + bB (s) cC (g) + dD (g)在反應(yīng)過程中,其他條件不變,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)和TP關(guān)系如圖所示,下列敘述中正確的是(

A. 溫度降低,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動

B. 使用催化劑,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增加

C. 化學(xué)方程式系數(shù)a cd

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【題目】常溫下,向25 mL0.12 mol/L AgNO3溶液中逐滴加入濃度為2%的氨水,先出現(xiàn)沉淀,繼續(xù)滴加沉淀溶解。該過程中加入氨水的體積V與溶液中lg的關(guān)系如圖所示。已知e點(diǎn)時溶液迅速由渾濁變得澄清,且此時溶液中c(Ag+)c(NH3)均約為2×10-3 mol/L。下列敘述不正確的是(

A.a點(diǎn)溶液呈酸性的原因是AgNO3水解

B.b點(diǎn)溶液中:c(Ag+)+c[Ag(NH3)2+]c(NO3-)

C.e點(diǎn)可知,反應(yīng)Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+平衡常數(shù)的數(shù)量級為105

D.cd段加入的氨水主要用于沉淀的生成和溶解

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【題目】0.1 mol·L1 CH3COOH溶液中存在如下電離平衡: CH3COOH CH3COOH+,對于該平衡,下列敘述正確的是(

A. 加入水時,平衡向逆反應(yīng)方向移動

B. 加入少量NaOH固體,平衡向正反應(yīng)方向移動

C. 加入少量0.1 mol·L1 HCl溶液,溶液中c(H+)減小

D. 加入少量CH3COONa固體,平衡向正反應(yīng)方向移動

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