【題目】某含砷(As )的有毒工業(yè)廢水經(jīng)如下圖流程轉(zhuǎn)化為粗Aa2O3。已知:亞砷酸鈣微溶于水,砷酸鈣難溶于水。
(1)加入試劑1的目的是:_________________________。
(2)“沉砷”是將砷元素轉(zhuǎn)化為Ca5(AsO4)3OH 沉淀,發(fā)生的主要反應(yīng)有:
A.Ca(OH)2(s) Ca2+(aq) + 2OH-(aq) ΔH <0
B.5Ca2+ + OH-+ 3AsO43-Ca5(AsO4)3OH ΔH >0
研究表明:“沉砷”的最佳溫度是85℃, 用化學(xué)平衡原理解釋溫度高于85℃后,隨溫度升高沉淀率下降的原因是________。
(3)“還原”過(guò)程中H3AsO4轉(zhuǎn)化為H3AsO3,反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。
(4)通過(guò)對(duì)H3AsO3溶液進(jìn)行_____(填操作名稱),再過(guò)濾可制得粗As2O3。As2O3在不同溫度和不同濃度硫酸中的溶解度(S)曲線如下圖所示。為控制濾液2 中As2O3的濃度不高于6×10-5 mol·L-1 ,則“結(jié)晶”過(guò)程應(yīng)控制的條件是______________________(例舉一例回答)
(5)從綠色化學(xué)和綜合利用的角度考慮,對(duì)濾液2 處理方法是:________________________。
【答案】 將AsO33-氧化為AsO43- A反應(yīng)△H<0,升溫促使A平衡向左移動(dòng),c(Ca2+)和c(OH-)減小,從而導(dǎo)致B平衡向左移動(dòng) H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4 加熱 控制溫度在60℃并將硫酸濃度調(diào)至7 molL﹣1;颍嚎刂茰囟仍25℃并將硫酸濃度調(diào)至7 molL﹣1;颍嚎刂茰囟仍60℃以下并將硫酸濃度調(diào)至7 molL﹣1;颍簻囟瓤刂圃25℃并將硫酸濃度調(diào)至3~11 molL﹣1;颍簻囟瓤刂圃25℃以下并將硫酸濃度調(diào)至3~11 molL﹣1 將濾液2輸入“酸化”環(huán)節(jié),循環(huán)使用
【解析】向工業(yè)廢水(含有H3AsO4、H3AsO3)加入氫氧化鈉堿浸:H3AsO4+3NaOH═Na3AsO4+3H2O、H3AsO3+3NaOH═Na3AsO3+3H2O,得到含有Na3AsO4、Na3AsO3的溶液,根據(jù)題意,亞砷酸鈣微溶于水,砷酸鈣難溶于水,需要加入氧化劑將Na3AsO3氧化為Na3AsO4,再加入石灰乳沉砷得到Ca5(AsO4)3OH沉淀,用稀硫酸溶解沉淀,生成H3AsO4和硫酸鈣,通入二氧化硫?qū)?/span>H3AsO4還原為H3AsO3,反應(yīng)為:H3AsO4+H2O+SO2═H3AsO3+H2SO4,“還原”后加熱溶液,H3AsO3分解為As2O3,調(diào)硫酸濃度約為7molL-1,冷卻至25℃,過(guò)濾,得粗As2O3。
(1)根據(jù)上述分析,加入試劑1的目的是將AsO33-氧化為AsO43-,故答案為:將AsO33-氧化為AsO43-;
(2) “沉砷”是將砷元素轉(zhuǎn)化為Ca5(AsO4)3OH沉淀,發(fā)生的主要反應(yīng)有:A.Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)△H<0,B.5Ca2++OH-+3AsO43-Ca5(AsO4)3OH△H>0,溫度升高高于85℃后,反應(yīng)A平衡逆向移動(dòng),c(Ca2+)下降,反應(yīng)B平衡逆向移動(dòng),Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降,故答案為:A反應(yīng)△H<0,升溫促使A平衡向左移動(dòng),c(Ca2+)和c(OH-)減小,從而導(dǎo)致B平衡向左移動(dòng);
(3)“還原”過(guò)程中二氧化硫?qū)?/span>H3AsO4還原為H3AsO3,自身被氧化生成硫酸,反應(yīng)為:H3AsO4+H2O+SO2═H3AsO3+H2SO4;故答案為:H3AsO4+H2O+SO2═H3AsO3+H2SO4;
(4)對(duì)H3AsO3溶液加熱,使H3AsO3分解為As2O3,再過(guò)濾可制得粗As2O3。由圖可知:硫酸濃度約為7molL-1,25℃時(shí)As2O3的沉淀率最大,易于分離,故為了提高粗As2O3的沉淀率,調(diào)硫酸濃度約為7molL-1,冷卻至25℃,過(guò)濾;故答案為:加熱;調(diào)硫酸濃度約為7molL-1,冷卻至25℃,過(guò)濾;
(5) 濾液2主要含有硫酸,可循環(huán)使用,故答案為:將濾液2輸入“酸化”環(huán)節(jié),循環(huán)使用。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】為了探究FeSO4和Cu(NO3)2的混合物中各組分的含量,現(xiàn)設(shè)計(jì)如下流程:
下列敘述中不正確的是( )
A. n=0.02 B. m=3.2
C. V=2240 D. 原混合物中FeSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為89%
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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.乙烯、苯均能與H2發(fā)生加成反應(yīng),說(shuō)明兩者均含碳碳雙鍵
B.相同質(zhì)量的烴完全燃燒,耗氧量最大的是CH4
C.相同質(zhì)量的乙炔、苯分別在足量氧氣中燃燒,苯比乙炔消耗的氧氣質(zhì)量多
D.乙烯、氯乙烯、聚氯乙烯均能使溴水褪色
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某元素位于第三周期第ⅣA族.下列敘述不正確的是( )
A.該元素是金屬元素
B.該元素原子的核電荷數(shù)為14
C.該元素原子核外有3個(gè)電子層
D.該元素原子不容易得到或者失去最外層電子
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C、D是按原子序數(shù)由小到大排列的第二、三周期元素的單質(zhì)。B、E均為空氣的成分。F的焰色反應(yīng)是黃色。在G中,金屬元素與非金屬元素的原子個(gè)數(shù)比為2:1。在一定條件下,各物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖(反應(yīng)條件及部分產(chǎn)物未列出):
(1)A的元素符號(hào)是______________,F(xiàn)的電子式為________________________。
(2)E與F反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________________。
(3)F與G的水溶液反應(yīng)的離子方程式:______________________________。
(4)硫與熱濃氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式:__________________________。
(5)在加熱條件下濃硝酸可把硫單質(zhì)氧化到最高價(jià)產(chǎn)物,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)以下四個(gè)實(shí)驗(yàn)探究氯水的成分,請(qǐng)根據(jù)下表回答問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 實(shí)驗(yàn)方法 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
① | 將氯水滴加到AgNO3溶液中 | 生成白色沉淀 | |
② | 將氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中 | ||
③ | 淀粉KI試紙變藍(lán)色 | 氯水中含有Cl2 | |
④ | 將足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中 | 氯水中含有H+ |
(1)實(shí)驗(yàn)①得出的結(jié)論__________________________________________。
(2)指出實(shí)驗(yàn)②和實(shí)驗(yàn)④中的“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”:②_____________;④____________。
(3)實(shí)驗(yàn)③中“實(shí)驗(yàn)方法”的具體操作過(guò)程是:___________________________________。
(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)②的“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”,同學(xué)們得出兩個(gè)不同的結(jié)論。這兩個(gè)結(jié)論可能是a_____________,b._________。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明哪一個(gè)是正確的_______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】金屬(M)-空氣電池放電的總反應(yīng)方程式為:4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。己知:電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能,下列說(shuō)法正確的是
A. 比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池,Mg-空氣電池的理論比能量最高
B. M-空氣電也放電過(guò)程的正極反應(yīng)式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne-=4M(OH)n
C. Al作電極材料時(shí)電解質(zhì)溶液最好選酸性,這樣更有利于反應(yīng)的發(fā)生,同時(shí)防止負(fù)極區(qū)沉淀
D. 在Mg-空氣電也中,為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2,宜采用中性電解質(zhì)及陽(yáng)離子交換膜
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溶液中可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Na+。某同學(xué)為了確認(rèn)其成分,取部分試液,設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn):
下列說(shuō)法正確的是
A. 原溶液中c(Fe3+)=0.2mol/L
B. 溶液中至少有4種離子存在,其中Cl-一定存在
C. SO42-、NH4+、Na+一定存在,CO32-一定不存在
D. 要確定原溶液中是否含有Fe2+,其操作為:取少量原溶液于試管中,加入適量氯水,無(wú)現(xiàn)象,再加KSCN溶液,溶液成血紅色,則含有Fe2+
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