【題目】Ba(NO3)2可用于生產(chǎn)煙花。某主要生產(chǎn)BaCl2BaCO3、BaSO4的化工廠利用某種鋇泥[主要含有BaCO3、Ba(FeO2)2、極少量CuCO3]制取Ba(NO3)2晶體,其部分工藝流程如下:

已知:Fe3+Fe2+以氫氧化物形式沉淀完全時,溶液的pH分別為3.29.7。

(1)酸溶時不使用濃硝酸的原因是_________________________________。

(2)酸溶后溶液中pH=1,Ba(FeO2)2HNO3的反應化學方程式為__________________。

(3)該廠結(jié)合本廠實際,中和選用的X____________(填化學式);中和使溶液中______(填離子符號)的濃度減少(中和引起的溶液體積變化可忽略)。

(4)濾液得到Ba(NO3)2晶體的操作依次為__________________、過濾。

(5)該廠生產(chǎn)的Ba(NO3)2晶體含有少量Cu2+。化學上通過惰性電極電解法富集Cu時,發(fā)現(xiàn)電解裝置的陰極還有少量使紅色石蕊試紙變藍的氣體生成。生成該氣體的電極反應為______________________________。

(6)Ba2+致死量為355mg/kg。誤食Ba2+可以服用MgSO4溶液解毒,涉及到的離子反應方程式為___________;為了減少環(huán)境污染,請對上述流程中不合理的設計進行改進,改進措施是__________________。

【答案】HNO3易揮發(fā)、分解 Ba(FeO2)2+8HNO3=Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O BaCO3 Fe3+、H+ 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 NO3-+ 6H2O +8e-=NH3 ↑+ 9OH- Ba2+ + SO42- = BaSO4 洗滌廢渣并回收洗滌液

【解析】

BaCO3含少量CuCO3Ba(FeO2)2等雜質(zhì),其中Ba(FeO2)2中鋇元素為+2價,鐵元素為+3價,加入硝酸,在容器中充分溶解得到溶液,此溶液中含有鋇離子、銅離子、三價鐵離子,可加入X碳酸鋇,調(diào)節(jié)溶液pH=45,使鐵離子、銅離子水解生成Fe(OH)3沉淀、Cu(OH)2沉淀,過濾后廢渣為Fe(OH)3Cu(OH)2,濾液中主要含有硝酸、硝酸鋇,經(jīng)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾可得到硝酸鋇晶體,據(jù)此分析解答。

BaCO3含少量CuCO3、Ba(FeO2)2等雜質(zhì),其中Ba(FeO2)2中鋇元素為+2價,鐵元素為+3價,加入硝酸,在容器中充分溶解得到溶液,此溶液中含有鋇離子、銅離子、三價鐵離子,可加入X碳酸鋇,調(diào)節(jié)溶液pH=45,使鐵離子、銅離子水解生成Fe(OH)3沉淀、Cu(OH)2沉淀,過濾后廢渣為Fe(OH)3、Cu(OH)2,濾液中主要含有硝酸、硝酸鋇,經(jīng)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾可得到硝酸鋇晶體。

(1)酸溶時不使用濃硝酸的原因是濃HNO3易揮發(fā)、分解;

(2)酸溶后溶液中pH=1,Ba(FeO2)2HNO3反應生成硝酸鋇、硝酸鐵和水,反應的化學方程式為Ba(FeO2)2+8HNO3=Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O;

(3)該廠結(jié)合本廠實際,中和選用的X必須能消耗過量硝酸并使鐵離子沉淀而除去,且不引入新的雜質(zhì),可為BaCO3;中和使溶液中Fe3+、H+的濃度減少;

(4)濾液得到Ba(NO3)2晶體的操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾;

(5)電解裝置的陰極還有少量使紅色石蕊試紙變藍的氣體生成,則氣體顯堿性為氨氣,生成該氣體的電極反應是硝酸根離子得電子產(chǎn)生氨氣,電極反應式為NO3-+ 6H2O +8e-=NH3 ↑+ 9OH-;

(6)誤食Ba2+可以服用MgSO4溶液解毒,鋇離子與硫酸根離子反應產(chǎn)生難溶于酸的硫酸鋇,涉及到的離子反應方程式為Ba2+ + SO42- = BaSO4;為了減少環(huán)境污染,請對上述流程中不合理的設計進行改進,改進措施是洗滌廢渣并回收洗滌液,避免引起污染。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】我國是世界鉛生產(chǎn)和鉛消費的最大國,而鉛的冶煉方法具有成本高、污染嚴重等缺點。

I.鉛的冶煉

一種用鉛礦石(主要成分為PbS)冶煉鉛的改進工藝流程如下圖所示。

(1)浮選前將鉛礦石破碎的目的是____________________

(2)反應器氧化段的主要反應有2PbS+3O22PbO+2SO2(反應a)PbS+2PbO3Pb+SO2(反應b),反應a中的氧化劑是_______(填化學式);反應b中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為____________。

(3)該工藝流程與傳統(tǒng)方法相比優(yōu)點之一就是可得到富SO2煙氣,富SO2煙氣可直接用于某種工業(yè)生產(chǎn),請寫出表示該工業(yè)生產(chǎn)的原理的化學方程式_________________。

.含鉛廢水處理

化學沉淀法是除去酸性廢水中Pb2+的主要方法,根據(jù)其原理不同可以分為:氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、磷酸鹽沉淀法、鐵氧體沉淀法等。水溶液中各形態(tài)鉛的百分含量x與溶液pH變化的關系如圖所示。向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH,溶液變渾濁,繼續(xù)滴加NaOH溶液又變澄清。

(4)若采用氫氧化物沉淀法除溶液中的Pb2+,應將溶液的pH調(diào)至約為______。pH13時,溶液中發(fā)生的主要反應的離子方程式為________________________

(5)向酸性含鉛廢水中加Na2S可將Pb2+轉(zhuǎn)化為PbS除去,使用該方法通常先將溶液pH調(diào)至6左右,若溶液pH過低會導致_____。已知Ksp (PbS) =8.010-28,國家規(guī)定的廢水排放標準中鉛含量不高于0.5mg/L,若某工廠處理過的廢水中S2-濃度為2.010-20mol/L,該廢水中鉛含量_________ (已經(jīng)尚未”)達到國家規(guī)定的排放標準。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】鈷、 銅及其化合物在工業(yè)上有重要用途, 回答下列問題:

(1) 請補充完基態(tài)Co的簡化電子排布式: [Ar]_________ Co2+_______個未成對電子。

(2) Na3[Co(NO2)6]常用作檢驗K+的試劑, 配位體NO2的中心原子的雜化形式為________, 空間構(gòu)型為_____。大π鍵可用符號 表示, 其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù), n為各原子的單電子數(shù)(形成σ鍵的電子除外)和得電子數(shù)的總和 (如苯分子中的大π鍵可表示為),則NO2中大π鍵應表示為____________。

(3) 配合物[Cu(En)2]SO4的名稱是硫酸二乙二胺合銅() 是銅的一種重要化合物。其中 En 是乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的簡寫。

①該配合物[Cu(En)2]SO4N O、 Cu的第一電離能由小到大的順序是______________。

②乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺, 且相對分子質(zhì)量相近, 但乙二胺比三甲胺的沸點高得多, 原因是______________________________________________________

(4) 金屬Cu晶體中的原子堆積方式如圖所示, 其配位數(shù)為______ 銅的原子半徑為a nm, 阿伏加德羅常數(shù)的值為NA Cu的密度為_________g/cm3(列出計算式即可)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】近年來,利用SRB(硫酸鹽還原菌)治理廢水中的有機物、SO42-及重金屬污染取得了新的進展。

1)下圖表示H2CO3H2S在水溶液中各種微粒物質(zhì)的量分數(shù)隨pH的變化曲線。某地下水樣pH=8.5,在SRB的作用下,廢水中的有機物(主要為CH3COO)SO42-還原為-2價硫的化合物,請用離子方程式表示該過程中的化學變化:_______________。

2SRB除去廢水中有機物的同時,生成的H2S還能用于構(gòu)造微生物電池,某pH下該微生物燃料電池的工作原理如下圖所示。

①寫出電池正極的電極反應:________________。

②負極室的pH隨反應進行發(fā)生的變化:__________(“減小”或“增大”),結(jié)合電極反應解釋pH變化的原因:__________。

3SRB可用于處理廢水中含重金屬銻(Sb)的離子。

①通過兩步反應將Sb(OH)6轉(zhuǎn)化為Sb2S3除去,轉(zhuǎn)化過程中有單質(zhì)生成。完成第一步反應的離子方程式。

第一步: Sb(OH)6+ H2S ===1 + 1 ↓+ H2O_______________________

第二步:3H2S +2SbO2+2H+ ===Sb2S3↓ +4H2O

②某小組模擬實驗時配制amLSb元素b mg·L-1 的廢水,需稱取________gKSb(OH)6(相對分子質(zhì)量為263)。提示:列出計算式即可。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】在恒溫恒容中反應:2NO2(g)2NO(g)+O2(g),能說明反應達平衡狀態(tài)的是

單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2;

單位時間內(nèi)生成n mol O2 的同時生成2n mol NO; 

③NO2、NO、O2 的反應速率的比為2 : 2 : 1的狀態(tài);

混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

混合氣體的密度不再改變的狀態(tài);

混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)。

A. ①④⑥ B. ②③⑤ C. ①③④ D. 全部

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】一定溫度下,2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的量隨時間變化的曲線如圖所示:

(1)從反應開始到10 s,Z表示的反應速率為        ,X的物質(zhì)的量濃度減少了    ,Y的轉(zhuǎn)化率為  

(2)該反應的化學方程式為 

(3)10 s后的某一時刻(t1)改變了外界條件,其速率隨時間的變化圖像如圖所示:

則下列說法符合該圖像的是    。

A.t1時刻,增大了X的濃度 B.t1時刻,升高了體系溫度

C.t1時刻,縮小了容器體積 D.t1時刻,使用了催化劑

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】高分子H是一種成膜良好的樹脂,其合成路線如下:

已知:①A的相對分子質(zhì)量為58,氧元素質(zhì)量分數(shù)為0.276,核磁共振氫譜顯示只有一組峰;

(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為 ____________________________,G中官能團名稱為_________________

(2)B生成C的化學方程式為___________________________________________________。

(3)D的系統(tǒng)命名為_________________。

(4)化合物E的沸點 ______ (選填“>”“<”或者“=”)2-甲基丙烷。

(5)F與新制Cu(OH)2懸濁液反應的化學方程式為____________________________________。

(6)H的結(jié)構(gòu)簡式為________________________________________

(7)的符合下列條件的同分異構(gòu)體有____

①分子中無環(huán)狀結(jié)構(gòu)且無支鏈 ②核磁共振氫譜有兩組峰,峰面積之比為3:2其中官能團能與H2發(fā)生加成反應的有機物結(jié)構(gòu)簡式為_____________(任寫一種)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】氨硼烷(NH3·BH3)電池可在常溫下工作,裝置如圖所示。未加入氨硼烷之前,兩極室質(zhì)量相等,電池反應為NH3·BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O。已知兩極室中電解質(zhì)足量,下列說法正確的是

A. 正極的電極反應式為2H++2═H2

B. 電池工作時,H+通過質(zhì)子交換膜向負極移動

C. 電池工作時,正、負極分別放出H2NH3

D. 工作一段時間后,若左右兩極室質(zhì)量差為1.9 g,則電路中轉(zhuǎn)移0.6 mol電子

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列離子方程式正確的是

A. NaHCO3溶液與鹽酸反應:CO32-+2H+=CO2↑+H2O

B. 足量酸性KMnO4溶液與雙氧水反應:2MnO4-+7H2O2+6H+=2Mn2++6O2↑+10H2O

C. NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至中性:2H++SO42-+2OH-+Ba2+=BaSO4↓+2H2O

D. NH4HCO3溶液中加過量的NaOH溶液并加熱:NH4++ OH- NH3 ↑+ H20

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