工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O和CrO,它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害,必須進行處理。常用的處理方法有兩種。
方法1:還原沉淀法
該法的工藝流程為
其中第①步存在平衡:
2CrO(黃色)+2H+Cr2O(橙色)+H2O
(1)若平衡體系的 pH = 2,該溶液顯________色。
(2)能說明第①步反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是________。
a.Cr2O和CrO 的濃度相同
b.2v(Cr2O)=v(CrO)
c.溶液的顏色不變
(3)第②步中,還原 1 mol Cr2O 離子,需要______mol的FeSO4·7H2O。
(4)第 ③步生成的Cr(OH)3 在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq)
常溫下,Cr(OH)3 的溶度積Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32,要使 c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH應(yīng)調(diào)至________。
方法2:電解法
該法用 Fe 做電極電解含Cr2O的酸性廢水,隨著電解的進行,在陰極附近溶液 pH 升高,產(chǎn)生 Cr(OH)3 沉淀。
(5)用Fe做電極的原因為______________________________________
(6)在陰極附近溶液 pH 升高的原因是(用電極反應(yīng)解釋)________________,溶液中同時生成的沉淀還有________。
(1)橙 (2)c (3)6 (4)5
(5)陽極反應(yīng)為 Fe-2e-=Fe2+,提供還原劑Fe2+
(6)2H++2e-=H2↑ Fe(OH)3
【解析】本題主要結(jié)合工業(yè)廢水的處理考查溶液中的平衡問題、氧化還原反應(yīng)和電解原理的應(yīng)用等知識,意在考查考生綜合運用化學(xué)理論知識解決實際問題的能力。
(1)pH = 2 時,反應(yīng)正向進行的速率較大,溶液呈橙色。
(2)達(dá)到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,混合物中各組分濃度保持不變,但不一定相等,溶液的顏色不再發(fā)生改變,即只有 c 正確。
(3)根據(jù)反應(yīng)前后 Cr 和 Fe 元素的化合價變化,可確定還原 1 mol Cr2O需 6 mol FeSO4·7H2O。
(4)當(dāng) c(Cr3+)= 10-5 mol/L時,根據(jù) Ksp 的表達(dá)式可求出 c(OH-)= 10-9 mol/L,則此時溶液 pH = 5。
(5)用鐵做陽極,反應(yīng)中生成Fe2+,提供還原劑。
(6)陰極 H+ 得電子生成 H2,隨著電解的進行,溶液的 pH逐漸增大,溶液中還會生成 Fe(OH)3 沉淀。
科目:高中化學(xué) 來源:2014年高考化學(xué)蘇教版一輪復(fù)習(xí)專練2 阿伏加德羅常數(shù)的判斷練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
設(shè)NA為阿伏加德羅常的值。下列敘述正確的是( )。
A.0.05 mol熔融的NaHSO4中含有的陽離子數(shù)為0.10 NA
B.25 ℃,pH=12的1 L氨水中含有的OH-數(shù)為0.01 NA
C.11.2 L乙烯、乙炔的混合氣體中含有的碳原子數(shù)為NA
D.5.6 g Fe與足量鹽酸完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3 NA
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科目:高中化學(xué) 來源:2014年高中化學(xué)魯科版選修四第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
下列離子方程式書寫正確的是( )
A.過量的SO2通入NaOH溶液中:SO2+2OH-=SO+H2O
B.Fe(NO3)3溶液中加入過量的HI溶液:2Fe3++2I-=2Fe2++I(xiàn)2
C.NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液:2MnO+5NO+6H+=2Mn2++5NO+3H2O
D.NaHCO3溶液中加入過量的Ba(OH)2溶液:2HCO+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO
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科目:高中化學(xué) 來源:2014年高中化學(xué)魯科版選修四第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
將金屬a放入b(NO3)2溶液中發(fā)生如下反應(yīng):a+b2+=a2++b,則下列說法正確的是( )
A.常溫下,a或b可以與水發(fā)生反應(yīng)
B.a(chǎn)與b用導(dǎo)線連接插入稀H2SO4中,則形成原電池且b極上有H2放出
C.a(chǎn)與b用導(dǎo)線連接插入b(NO3)2中一定構(gòu)成原電池
D.用惰性電極電解a(NO3)2與b(NO3)2的混合液,在陽極先析出b
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科目:高中化學(xué) 來源:2014年高中化學(xué)魯科版選修四第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
如圖為某反應(yīng)的焓變示意圖,下列有關(guān)該反應(yīng)的說法中正確的是( )
A.ΔH>0
B.X能量一定高于M
C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
D.該反應(yīng)一定不必加熱就可以發(fā)生
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科目:高中化學(xué) 來源:2014年高中化學(xué)蘇教版選修四模塊綜合檢測練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題
為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變,并采取相應(yīng)措施;瘜W(xué)反應(yīng)的焓變通常用實驗進行測定,也可進行理論推算。
(1)實驗測得,1 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水釋放出22.7 kJ的熱量,試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式__________________________________
(2)已知反應(yīng)CH3—CH3(g)―→CH2=CH2(g)+H2(g),有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下。
化學(xué)鍵 | C—H | C=C | C—C | H—H |
鍵能/kJ·mol-1 | 414.4 | 615.3 | 347.4 | 435.3 |
試計算該反應(yīng)的反應(yīng)熱___________________________
(3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進行理論推算。試依據(jù)下列熱化學(xué)方程式,計算反應(yīng)2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的焓變ΔH=________。
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)
ΔH3=-285.8 kJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來源:2014年高中化學(xué)蘇教版選修四模塊綜合檢測練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
下圖中,表示2A(g)+B(g) 2C(g)(正反應(yīng)放熱)。這個可逆反應(yīng)的正確圖像為( )
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科目:高中化學(xué) 來源:2014年高中化學(xué)蘇教版選修四專題3 溶液中的離子反應(yīng)練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
已知,常溫下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17,下列敘述中,正確的是( )
A.常溫下,AgCl在飽和NaCl溶液中的Ksp比在純水中的Ksp小
B.向AgCl的懸濁液中加入KI溶液,沉淀由白色轉(zhuǎn)化為黃色
C.將0.001 mol·L-1的AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中,一定先產(chǎn)生AgI沉淀
D.向AgCl的飽和溶液中加入NaCl晶體,有AgCl析出且溶液中c(Ag+)=c(Cl-)
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科目:高中化學(xué) 來源:2014年高中化學(xué)蘇教版選修四專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題
某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用,設(shè)計并進行了以下一系列實驗,實驗結(jié)果記錄如下:
編號 | 電極材料 | 電解質(zhì)溶液 | 電流計指針偏轉(zhuǎn)方向 |
① | Mg 、Al | 稀鹽酸 | 偏向Al |
② | Al、Cu | 稀鹽酸 | 偏向Cu |
③ | Al、石墨 | 稀鹽酸 | 偏向石墨 |
④ | Mg、Al | NaOH溶液 | 偏向Mg |
⑤ | Al、Zn | 濃硝酸 | 偏向Al |
根據(jù)上表中的實驗現(xiàn)象完成下列問題:
(1)實驗①、②中Al所作的電極是否相同?
答:____________________________________________
(2)寫出實驗③中的電極名稱、電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式。鋁為( )______________________________
石墨為( )__________________________
電池總反應(yīng):__________________________
(3)實驗④中的鋁作________極。
(4)實驗⑤中鋁作________極。
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