【題目】造紙、煉焦、醫(yī)藥、塑料等行業(yè)的廢水中常含有苯酚(C6H5OH),會(huì)對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)和生活造成極大的危害。含酚廢水的處理是環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題,下面介紹三項(xiàng)新技術(shù)。
電滲析
苯酚具有微弱的酸性,可利用電場(chǎng)促使C6H5O-定向移動(dòng)、脫離廢水,并富集回收。其電離方程式、電滲析裝置示意圖如下:
(1)為促進(jìn)苯酚電離并增強(qiáng)溶液導(dǎo)電能力,可向廢水中加入__________。
(2)A、B分別為離子交換膜,其中A應(yīng)該是______(填“陽(yáng)”或“陰”)離子交換膜。
催化重整制氫
在固定床反應(yīng)器中,用含Rh催化劑使苯酚與水蒸氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳。已知:2H2(g)+ O2(g)== 2H2O(g) ΔH1=-483.6 kJ·mol-1
C6H5OH(g)+ 7O2(g)== 6CO2(g)+ 3H2O(g) ΔH2=-2742.4 kJ·mol-1
(3)那么,反應(yīng)C6H5OH(g)+ 11H2O(g)== 6CO2(g)+ 14H2(g) ΔH=_________kJ·mol-1。
活性炭纖維(ACF)物理吸附
ACF是一種活性炭纖維,不溶于水,具有多孔結(jié)構(gòu),可吸附苯酚等多種有機(jī)物質(zhì)。下表是實(shí)驗(yàn)室里在不同溫度下用0.50 g ACF吸附處理1 L苯酚溶液的相關(guān)數(shù)據(jù)。
T / ℃ | 25 | 35 | 45 | 55 | 65 |
起始苯酚濃度 / mol·L-1 | 1.50×10-3 | 1.50×10-3 | 1.50×10-3 | 1.50×10-3 | 1.50×10-3 |
平衡苯酚濃度 / mol·L-1 | 5.00×10-4 | 6.43×10-4 | 7.85×10-4 | 9.12×10-4 | 1.13×10-3 |
(4)由表格數(shù)據(jù)可知,C6H5OH(aq) + ACF(s) C6H5OH·ACF(s,吸附態(tài)) ΔH_____0(填“>”或“<”)。
(span>5)已知:吸附平衡常數(shù)KF=,(其中,平衡時(shí)單位質(zhì)量吸附劑對(duì)苯酚的吸附量;n為與ACF吸附能力相關(guān)的系數(shù),25℃時(shí)n為0.5),計(jì)算25℃時(shí)KF(苯酚)=_____________________。
【答案】氫氧化鈉 陰 642.8 < 8×103
【解析】
(1)加入堿中和H+,平衡向右移動(dòng),溶液中離子濃度增大;
(2)在電場(chǎng)作用下C6H5O-向陽(yáng)極移動(dòng),C6H5O-與陽(yáng)極放電生成的H+反應(yīng)生成C6H5OH,達(dá)到富集回收的目的;
(3)由蓋斯定律計(jì)算熱化學(xué)方程式的ΔH;
(4)由公式qe=(起始苯酚濃度—平衡苯酚濃度)v溶液/mACF用量、KF(苯酚)=qe/cn(平衡苯酚濃度)結(jié)合表給數(shù)據(jù)計(jì)算。
(1)苯酚在溶液中微弱電離:,使溶液呈若酸性,向溶液中加入氫氧化鈉中和H+,H+濃度減小,平衡向右移動(dòng),溶液中離子濃度增大,增強(qiáng)溶液導(dǎo)電能力,故答案為:氫氧化鈉;
(2)在電場(chǎng)作用下C6H5O-通過(guò)A膜向陽(yáng)極移動(dòng),陽(yáng)極上水放電:2H2O—4e—=O2↑+4H+,放電生成的陽(yáng)離子與C6H5O-反應(yīng)生成C6H5OH,則A膜為陰離子交換膜,故答案為:陰;
(3)將已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①②,由蓋斯定律②—①×7的反應(yīng)C6H5OH(g)+ 11H2O(g)== 6CO2(g)+ 14H2(g),則ΔH=-2742.4 kJ·mol-1—(-483.6 kJ·mol-1)×7=+ 642.8 kJ·mol-1,故答案為:642.8;
(4)由表格數(shù)據(jù)可知,溫度越高,平衡時(shí)苯酚濃度越大,說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,故答案為:<;
(5)由表格數(shù)據(jù)可知,25℃時(shí)起始苯酚濃度為1.50×10-3 mol·L-1,平衡苯酚濃度為5.00×10-4mol·L-1,qe=(起始苯酚濃度—平衡苯酚濃度)v溶液/mACF用量=(1.50×10-3 mol·L-1—5.00×10-4mol·L-1)×1L/0.5g=2×10-3,KF(苯酚)=qe/cn(平衡苯酚濃度)=2×10-3/(5.00×10-4mol·L-1)2=8×103,故答案為:8×103。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,pH=11的NaOH溶液和CH3COONa溶液各5 mL,分別稀釋至500mL,溶液的pH與溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是
A. a>9
B. 稀釋后的溶液耗酸量相等
C. 曲線(xiàn)y表示NaOH溶液的變化
D. N、P、M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中水的電離程度依次增大
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】銅是生活中常見(jiàn)的金屬,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)Cu不活潑,通常情況下不與稀硫酸反應(yīng),但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后,溶液很快變藍(lán)色,試寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式_____________________________________________________________。
(2)將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合,會(huì)析出Cu2(OH)2CO3綠色固體,試寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式________________________________。
(3)火法煉銅的原理:Cu2S+O2高溫,2Cu+SO2,在該反應(yīng)中每生成1 mol Cu,轉(zhuǎn)移________mol e-。
(4)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉,下列說(shuō)法正確的是________(填選項(xiàng)字母)。
a.粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應(yīng)
b.溶液中Cu2+向陰極移動(dòng)
c.電解過(guò)程中,陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化相等
d.利用陽(yáng)極泥可回收Al、Zn等金屬
(5)據(jù)報(bào)道,有一種叫Thibacillus Ferroxidans的細(xì)菌在有氧氣存在的酸性溶液中,可將黃銅礦中CuFeS2氧化成硫酸鹽:4CuFeS2+2H2SO4+17O2===4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。利用反應(yīng)后的溶液,按如下流程可制備膽礬(CuSO4·5H2O):
①檢驗(yàn)溶液B中Fe3+是否被除盡的實(shí)驗(yàn)方法___________________________________________。
②在實(shí)驗(yàn)室中,設(shè)計(jì)兩個(gè)原理不同的方案,從溶液B中提煉金屬銅(要求:一種方案只用一個(gè)反應(yīng)來(lái)完成)。寫(xiě)出兩種方案中涉及的化學(xué)方程式
方案一:___________________________________________;
方案二:______________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是 ( )
A. 自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大,非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小
B. 常溫下pH=10碳酸鈉的溶液,由水電離出的H+濃度等于1×10-10mol/L
C. 可溶性鹽在水中完全電離是強(qiáng)電解質(zhì),而難溶性鹽在水中只能部分電離
D. 對(duì)于反應(yīng)2X(g)+Y(g)Z(g)ΔH>0,增加X(jué)的量,ΔH不變
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應(yīng)用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量FeCO3 )為原料制備高純氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如下,下列說(shuō)法正確的是( )
A. MgCO3與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為CO32-+2H+=CO2↑+H2O
B. 加入H2O2氧化的離子方程式為Fe2+ + H2O2+2H+ =Fe3+ + 2H2O
C. 濾渣2的成分是Fe(OH)3 和Mg(OH)2
D. 流程圖中過(guò)濾與煅燒之間有一系列的的實(shí)驗(yàn)操作,最后得到MgSO4·7H2O晶體,對(duì)MgSO4·7H2O晶體直接加熱可以得到無(wú)水MgSO4固體
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合,下列判斷正確的是
A. b電極上發(fā)生還原反應(yīng) B. 片刻后甲池中c(Cl-)增大
C. 電子沿Zn→a→b→Cu路徑流動(dòng) D. 片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅色
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C、D四種元素,A元素所處的周期數(shù)、主族序數(shù)、原子序數(shù)均相等;B的原子半徑是其所在主族中最小的,B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為HBO3;C元素原子的最外層電子數(shù)比次外層少2個(gè);C的陰離子與D的陽(yáng)離子具有相同的電子排布,兩元素可形成化合物D2C。
(1)B元素的名稱(chēng)___;B在周期表中的位置第___周期,第___族;
(2)A、B形成的化合物的電子式___;
(3)C的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式___;
(4)D2C的電子式:___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫常壓下,兩個(gè)容積相同的燒瓶中分別盛滿(mǎn)X和Y兩種氣體,打開(kāi)開(kāi)關(guān)a,使兩燒瓶?jī)?nèi)的氣體相通,最后容器內(nèi)的壓強(qiáng)由大到小的順序排列正確的是
編號(hào) | ① | ② | ③ | ④ |
氣體X | HI | NH3 | H2 | NO |
氣體Y | Cl2 | HCl | Cl2 | O2 |
A. ②>③>①>④ B. ③>①=④>②
C. ③>①>④>② D. ④>①>②>③
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某有機(jī)化合物M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下圖所示,有關(guān)該化合物的敘述正確的是( )
A. 屬于芳香烴B. 分子式為:C11H14O2
C. 最多有11個(gè)碳原子共面D. 能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的類(lèi)型只有2種
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