15.某工業(yè)廢水中含有CN-和Cr2O7-等離子,需經(jīng)污水處理達(dá)標(biāo)后才能排放,污水處理廠擬用下列流程處理,回答下列問(wèn)題:

(1)步驟②中,CN-被ClO-氧化為CNO-的離子方程式為:CN-+ClO-═CNO-+Cl-
(2)步驟③的反應(yīng)為S2O32-+Cr2O72-+H+→SO42-+Cr3++H2O(未配平),則每消耗0.4molCr2O72-轉(zhuǎn)移2.4mol e-
(3)含Cr3+廢水可以加入熟石灰進(jìn)一步處理,目的是調(diào)節(jié)廢水pH,使其轉(zhuǎn)化成Cr(OH)3沉淀除去;
(4)在25℃下,將amol•L-1的NaCN溶液與0.01mol•L-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)后測(cè)得溶液pH=7,則a>0.01(填“>”、“<”或“=”);用含a的代數(shù)式表示HCN的電離常數(shù)Ka=(100a-1)×10-7 mol•L-1
(5)取工業(yè)廢水水樣于試管中,加入NaOH溶液觀察到有藍(lán)色沉淀生成,繼續(xù)加至不再產(chǎn)生藍(lán)色沉淀為止,再向溶液中加入足量Na2S溶液,藍(lán)色沉淀轉(zhuǎn)化成黑色沉淀,該過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式是:Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓,Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq).

分析 流程分析含CN-廢水調(diào)整溶液PH加入NaClO溶液,氧化CN-離子反應(yīng)生成CNO-的廢水,含Cr2O72-的廢水調(diào)整溶液PH加入Na2S2O3發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到含硫酸根離子的廢水,和含CNO-的廢水繼續(xù)處理得當(dāng)待測(cè)水樣,
(1)步驟②中,CN-被ClO-氧化為CNO-,則因?yàn)槭窃趬A性環(huán)境中,故ClO-只能被還原為Cl-,反應(yīng)式為:CN-+ClO-═CNO-+Cl-;
(2)根據(jù)0.4 mol Cr2O72-等轉(zhuǎn)化為Cr3+即可計(jì)算出轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量;
(3)加入熟石灰進(jìn)一步處理,調(diào)節(jié)廢水pH,使其轉(zhuǎn)化成Cr(OH)3沉淀除去;
(4)反應(yīng)后測(cè)得溶液pH=7,則可推知NaCN過(guò)量,根據(jù)電荷守恒和物料守恒即可計(jì)算出CN-和HCN的濃度,進(jìn)而計(jì)算出Ka﹦(100a-1)×10-7 mol•L-1
(5)待檢水樣中還有Cu2+,加堿發(fā)生Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓,再加入Na2S溶液,CuS比Cu(OH)2更難溶,則發(fā)生Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq).

解答 解:(1)堿性條件下,CN-離子與NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CNO-、Cl-離子,離子反應(yīng)為:CN-+ClO-═CNO-+Cl-;
故答案為:CN-+ClO-═CNO-+Cl-;
(2)根據(jù)0.4 mol Cr2O72-等轉(zhuǎn)化為Cr3+,鉻元素化合價(jià)降低3價(jià),0.4molCr2O72-共得到了0.4×(2×3)mol=2.4mol;
故答案為:2.4;
(3)含Cr3+廢水可以加入熟石灰進(jìn)一步處理,目的是調(diào)節(jié)廢水pH,使其轉(zhuǎn)化成Cr(OH)3沉淀除去;
故答案為:調(diào)節(jié)廢水pH,使其轉(zhuǎn)化成Cr(OH)3沉淀除去;
(4)由于反應(yīng)后測(cè)得溶液pH=7,當(dāng)a=0.01時(shí),恰好反應(yīng),生成了氰化氫溶液,溶液顯示酸性,則氰化鈉應(yīng)該多些,故a>0.01;
由電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-)+c(Cl-)及pH=7,可知c(H+)=c(OH-)=10-7 mol•L-1,c(CN-)=c(Na+)-c(Cl-)=$\frac{a}{2}$mol/L-$\frac{0.01}{2}$mol/L,再根據(jù)物料守恒:c(CN-)+c(HCN)=c(Na+)=$\frac{a}{2}$mol/L;Ka﹦$\frac{c(H{\;}^{+})c(CN{\;}^{-})}{c(HCN)}$=$\frac{1{0}^{-7}×(\frac{a}{2}-\frac{0.01}{2})}{\frac{0.01}{2}}$=(100a-1)×10-7 mol•L-1;
故答案為:>;(100a-1)×10-7 mol•L-1;
(5)藍(lán)色沉淀為Cu(OH)2,CuS(s)比Cu(OH)2(s)更難溶,發(fā)生了沉淀的轉(zhuǎn)化,涉及的離子反應(yīng)方程式為Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓、Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq),
故答案為:Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓;Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq).

點(diǎn)評(píng) 本題以工藝流程為載體,側(cè)重化學(xué)基本概念、基本理論,考查了氧化還原反應(yīng)及離子方程式的書(shū)寫(xiě),水溶液中的離子平衡、離子濃度、電離常數(shù)、沉淀溶解平衡等電解質(zhì)溶液的相關(guān)知識(shí).考查學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力、靈活分析處理實(shí)際問(wèn)題的能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

13.過(guò)氧化鈣(CaO2•8H2O)是一種在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用的供氧劑.
(1)Ca(OH)2懸濁液與H2O2溶液反應(yīng)可制備CaO2•8H2O.
Ca(OH)2+H2O2+6H2O=Ca02•8H2O,反應(yīng)時(shí)通常加入過(guò)量的Ca(OH)2,其目的是提高過(guò)氧化氫的利用率.
(2)向池塘水中加入一定里的Ca02•8H2O后,池塘水中濃度增加的離子有AD(填序號(hào)).
A.Ca2+         B.H+          C.CO32-         D.OH-
(3)CaO2在受熱時(shí)能分解成CaO和O2.如圖是測(cè)定樣品中CaO2含量的裝置.
①檢查裝置氣密性的方法是:連接好裝置,從漏斗注水,量氣管兩邊形成高度差,做好標(biāo)記,一段時(shí)間后,高度差不變,說(shuō)明氣密性良好.
②加熱小試管中的樣品時(shí),隨著過(guò)氧化鈣分解,量氣瓶?jī)?nèi)的液面逐漸下降,為防止試管和量氣瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)過(guò)大,可將漏斗下移(填“上提”或“下移”).
(4)水中溶解氧的測(cè)定方法如下:向一定量水樣中加入適量MnSO4和堿性KI溶液,生成MnO(O H)2沉淀,密封靜置,加入適量稀H2SO4,待MnO(O H)2與I-完全反應(yīng)生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示劑,用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),測(cè)定過(guò)程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:O2$\stackrel{Mn_{2}+}{→}$MnO(OH)2$\stackrel{I-}{→}$I2$\stackrel{S_{2}O_{3}}{→}$S4O${\;}_{6}^{2-}$
①寫(xiě)出O2將Mn2+氧化成MnO(O H)2的離了方程式:O2+2Mn2++4OH-=2MnO(OH)2
②取加過(guò)一定量CaO2•8H2O的池塘水樣l00.00ml,按上述方注測(cè)定水中溶解氧量,消耗0.01000mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液13.50ml.計(jì)算該水樣中的溶解氧(用mg•L-1表示),寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

6.Ⅰ.現(xiàn)代工業(yè)常以氯化鈉為原料制備純堿,部分工藝流程如下:

已知NaHCO3在低溫下溶解度較。
(1)反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl.
(2)處理母液的兩種方法:
(1)向母液中加入石灰乳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O,目的是使NH3循環(huán)利用.
(2)向母液中通入NH3,加入細(xì)小的食鹽顆粒并降溫,可得到NH4Cl晶體.
Ⅱ.某化學(xué)小組模擬“侯氏制堿法”,以NaCl、NH3、CO2和水等為原料以及如圖所示裝置制取NaHCO3,然后再將NaHCO3制成Na2CO3

(3)裝置丙中冷水的作用是冷卻,使碳酸氫鈉晶體析出;由裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時(shí),需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作有過(guò)濾、洗滌、灼燒.
若灼燒的時(shí)間較短,NaHCO3將分解不完全,該小組對(duì)一份加熱了t1min的NaHCO3樣品的組成進(jìn)行了以下探究.
取加熱了t1min的NaHCO3樣品29.6g完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中緩慢地滴加稀鹽酸,并不斷攪拌.隨著鹽酸的加入,溶液中有關(guān)離子的物質(zhì)的量的變化如圖所示.

(4)曲線c對(duì)應(yīng)的溶液中的離子是HCO3-(填離子符號(hào));該樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量分別是0.1mol、0.2mol..

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

3.鋅是一種應(yīng)用廣泛的金屬,目前工業(yè)上主要采用“濕法”工藝冶煉鋅.某硫化鋅精礦的主要成分為ZnS(還含少量 FeS等其他成分),以其為原料冶煉鋅的工藝流程如圖所示:

回答下列問(wèn)題:
(1)硫化鋅精礦的焙燒在氧氣氣氛的沸騰爐中進(jìn)行,所產(chǎn)生焙砂的主要成分的化學(xué)式為ZnO.
(2)焙燒過(guò)程中產(chǎn)生的含塵煙氣可凈化制酸,該酸可用于后續(xù)的浸出操作.
(3)浸出液“凈化”過(guò)程中加入的主要物質(zhì)為鋅粉,其作用是置換出Fe等,反應(yīng)的離子方程式為Zn+Fe2+=Zn2++Fe.
(4)電解沉積過(guò)程中的陰極采用鋁板,陽(yáng)極采用 Pb-Ag 合金惰性電極,陽(yáng)極逸出的氣體是O2
(5)改進(jìn)的鋅冶煉工藝,采用了“氧壓酸浸”的全濕法流程,既省略了易導(dǎo)致空氣污染的焙燒過(guò)程,又可獲得一種有工業(yè)價(jià)值的非金屬單質(zhì).“氧壓酸浸”中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為:2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O.
(6)硫化鋅精礦(ZnS)遇到硫酸銅溶液可慢慢地轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS).請(qǐng)用簡(jiǎn)短的語(yǔ)言解釋該反應(yīng)發(fā)生的原理在一定條件下,溶解度小的礦物可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的礦物(或在相同條件下,由于KSP(CuS)小于KSP(ZnS),故反應(yīng)可以發(fā)生).
(7)我國(guó)古代曾采用“火法”工藝冶煉鋅.明代宋應(yīng)星著的《天工開(kāi)物》中有關(guān)于“升煉倭鉛”的記載:“爐甘石十斤,裝載入一泥罐內(nèi),…,然后逐層用煤炭餅墊盛,其底鋪薪,發(fā)火煅紅,…,冷淀,毀罐取出,…,即倭鉛也.”該煉鋅工藝過(guò)程主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Zn+3CO↑.(注:爐甘石的主要成分為碳酸鋅,倭鉛是指金屬鋅)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

10.工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃硫酸.為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動(dòng):
【探究一】
(1)將已去除表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中,10分鐘后移入硫酸銅溶液中,片刻后取出觀察,鐵釘表面無(wú)明顯變化,其原因是鐵釘表面被氧化
(2)另稱取鐵釘6.0g放入15.0mL濃硫酸中,加熱,充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y.
①甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+.若要確認(rèn)其中的Fe2+應(yīng)選用d(選填序號(hào)).
a.KSCN溶液和氯水  b.鐵粉和KSCN溶液     c.濃氨水    d.KMnO4酸性溶液
②乙同學(xué)取336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中,發(fā)生反應(yīng):SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2.33g.由此推知?dú)怏wY中SO2的體積分?jǐn)?shù)為66.7%.
【探究二】
分析上述實(shí)驗(yàn)中SO2體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果,丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有H2和Q氣體.為此設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)裝置(圖中夾持儀器省略).

(3)裝置B中試劑的作用是檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡
(4)認(rèn)為氣體Y中還含有Q的理由是C+2H2SO4(濃硫酸)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2 ↑+2SO2↑+2H2O(用化學(xué)方程式表示).
(5)為確認(rèn)Q的存在,需在裝置中添加M于C(選填序號(hào)).
a.A之前         b.A-B間    c.B-C間      d.C-D間
(6)如果氣體Y中含有H2,預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是D中固體由黑色變紅和E中固體由白變藍(lán)
(7)若要測(cè)定336mL氣體中H2的含量(標(biāo)準(zhǔn)狀況下約有28mL H2),可否用托盤(pán)天平稱量D或E反應(yīng)前后的質(zhì)量差的方法?做出判斷并說(shuō)明理由否,用托盤(pán)天平無(wú)法稱量D或E的差量.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

20.氫能源是一種重要的清潔能源,現(xiàn)有兩種可產(chǎn)生H2的化合物甲和乙.將6.00g甲加熱至完全分解,只得到一種短周期元素的金屬單質(zhì)和6.72L的H2(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況).甲與水反應(yīng)也能放出H2,同時(shí)還產(chǎn)生一種白色沉淀物,該白色沉淀可溶于NaOH溶液.化合物乙在催化劑存在下可分解得到H2和另一種單質(zhì)氣體丙,丙在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25g•L-1.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)甲的化學(xué)式是AlH3
(2)甲與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是AlH3+3H2O=Al(OH)3↓+3H2↑.
(3)氣體丙與金屬鎂反應(yīng)的產(chǎn)物是Mg3N2(用化學(xué)式表示).
(4)乙在加熱條件下與CuO反應(yīng)可生成Cu和氣體丙,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式3CuO+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2+3Cu+3H2O.有人提出產(chǎn)物Cu中可能還混有Cu2O,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證之取樣后加H2SO4,如果溶液變藍(lán),說(shuō)明產(chǎn)物中含有Cu2O,反之則無(wú)Cu2O.(已知:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O)
(5)甲與乙之間可能(填“可能”或“不可能”)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生H2,判斷理由是AlH3中的H為-1價(jià),NH3中的H為+1價(jià),有可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫氣.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

7.某一反應(yīng)體系有反應(yīng)物和生成物共五種物質(zhì):O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2
已知該反應(yīng)中H2O2只發(fā)生如下過(guò)程:H2O2→O2
①該反應(yīng)中,發(fā)生還原反應(yīng)的過(guò)程是H2CrO4→Cr(OH)3
②寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目=2Cr(OH)3↓+3O2↑+2H2O.
③如反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.3mol電子,則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為3.36L.
④H2O2有時(shí)可作為礦業(yè)廢液消毒劑,有“綠色氧化劑”的美稱,如消除采礦業(yè)膠液中的氰化物(如KCN).H2O2被稱為綠色氧化劑的理由是H2O2作氧化劑,其還原產(chǎn)物是H2O,H2O沒(méi)有毒性及污染性.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

4.丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn),主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等,回答下列問(wèn)題:
(1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)方程式如下:
?C3H6(g)+NH3(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)△H=-515kJ/mol
?C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g)△H=-353kJ/mol
兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大,其原因是兩個(gè)反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng);有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是低溫、低壓;提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是催化劑.
(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)溫度為460℃.低于460℃時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率不是(填“是”或者“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡
產(chǎn)率,判斷理由是該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低;高于460℃時(shí),丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是AC(雙選,填標(biāo)號(hào))
A.催化劑活性降低    B.平衡常數(shù)變大    C.副反應(yīng)增多  D.反應(yīng)活化能增大

(3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨)/n(丙烯)的關(guān)系如圖(b)所示.由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為1:1,理由是該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低.進(jìn)料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為1:7.5:1.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

5.下列各組離子能在指定環(huán)境下大量共存的是(  )
A.C(HCO3-)=0.1mol/L的溶液中:NH4+、Al3+、Cl-、NO3-
B.室溫下,PH=2的溶液中:Fe2+、SO42-、Na+、NO3-
C.無(wú)色透明的溶液中:NH4+、Cl-、NO3-、Fe3+
D.使紅色石蕊試紙變藍(lán)的溶液中:SO32-、Na+、CO32-、K+

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