【題目】根據(jù)環(huán)保要求,在處理有氰電鍍廢水時,劇毒的CN-離子在催化劑TiO2顆粒作用下,先用NaClO將CN-離子氧化成CNO-(CN-和CNO-中N元素均為-3價),再在酸性條件下繼續(xù)與NaClO反應(yīng)生成N2、CO2和Cl2。環(huán)保工作人員在密閉系統(tǒng)中用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測定CN-被處理的百分率。
現(xiàn)將濃縮后含CN-離子的污水與過量NaClO溶液的混合液倒入甲中,塞上橡皮塞,一段時間后,打開橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,關(guān)閉活塞;卮鹣铝袉栴}:
(1)根據(jù)題意,寫出相關(guān)主要反應(yīng)的離子方程式:甲中的反應(yīng)_________________,乙中的反應(yīng):_____________________。
(2)上述實(shí)驗(yàn)是通過測定CO2的量來確定對CN-的處理效果。丙裝置中的試劑是______________,丁裝置的目的是________________________;干燥管Ⅱ的作用是______________________。
(3)假定上述每一個裝置都充分吸收,則利用該裝置測得的CN-被處理的百分率與實(shí)際值相比_____(填“偏高”或“偏低”),簡述可能的原因:______________________。
(4)含氰廢水也可采用電化學(xué)方法進(jìn)行處理。在堿性條件下,使用惰性電極電解含氰廢水,氰離子被氧化為無毒的物質(zhì),其中陽極電極反應(yīng)式是___________________。
【答案】CN-+ClO-CNO-+Cl- 2CNO-+6ClO-+8H+=N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O 濃硫酸 除去Cl2 防止空氣中的CO2、水蒸氣進(jìn)入干燥管I,影響CO2的測量 偏低 前面裝置中殘留有CO2未被完全吸收 CN- +12OH--10e- =2CO32- +N2↑+6H2O
【解析】
利用干燥管I吸收二氧化碳,在吸收之前要處理水蒸氣和氯氣,用銅來處理氯氣,用濃硫酸干燥,為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,干燥管II防止空氣中二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入干燥管I。據(jù)此分析解答。
(1)根據(jù)題意,甲中是CN-與ClO-在催化劑作用下反應(yīng)生成CNO-和Cl-,因此甲中的反應(yīng)CN-+ClO-CNO-+Cl-,CNO-和Cl-在酸性條件下繼續(xù)與NaClO反應(yīng)生成N2、CO2和Cl2,因此乙中的反應(yīng):2CNO-+6ClO-+8H+ =N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O;故答案為:CN-+ClO-CNO-+Cl-;2CNO-+6ClO-+8H+ = N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O。
(2)利用干燥管I吸收二氧化碳,在吸收之前要處理水蒸氣和氯氣,用銅來處理氯氣,用濃硫酸干燥,為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,干燥管II防止空氣中二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入干燥管I,因此丙裝置中的試劑是濃硫酸,丁裝置的目的是除去Cl2;干燥管Ⅱ的作用是防止空氣中的CO2、水蒸氣進(jìn)入干燥管I,影響CO2的測量;故答案為:濃硫酸;除去Cl2;防止空氣中的CO2、水蒸氣進(jìn)入干燥管I,影響CO2的測量。
(3)由于裝置中反應(yīng)生成的二氧化碳會留在裝置中沒有被吹出,未完全被干燥管I吸收,因此利用該裝置測得的CN-被處理的百分率與實(shí)際值相比偏低;故答案為:偏低;前面裝置中殘留有CO2未被完全吸收。
(4)在堿性條件下,使用惰性電極電解含氰廢水,氰離子被氧化為無毒的氮?dú)夂吞妓岣x子,因此陽極電極反應(yīng)式是CN- +12OH--10e- =2CO32- +N2↑+6H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某興趣小組以廢鐵屑制得硫酸亞鐵銨后,按下列流程制備二水合草酸亞鐵(FeC2O4·2H2O),進(jìn)一步制備高純度還原鐵粉。
已知:FeC2O4·2H2O難溶于水,150℃開始失結(jié)晶水;H2C2O4易溶于水,溶解度隨溫度升高而增大。
請回答:
(1)下列操作或描述正確的是________。
A.步驟②,H2C2O4稍過量主要是為了抑制Fe2+水解
B.步驟③,采用熱水洗滌可提高除雜效果
C.步驟③,母液中的溶質(zhì)主要是(NH4)2SO4和H2C2O4
D.步驟③,如果在常壓下快速干燥,溫度可選擇略高于100℃
(2)如圖裝置,經(jīng)過一系列操作完成步驟③中的抽濾和洗滌。請選擇合適的編號,按正確的操作順序補(bǔ)充完整(洗滌操作只需考慮一次):
開抽氣泵→a→b→d→________→c→關(guān)抽氣泵。
a.轉(zhuǎn)移固液混合物;b.關(guān)活塞A;c.開活塞A;d.確認(rèn)抽干;e.加洗滌劑洗滌
抽濾和普通過濾相比,優(yōu)點(diǎn)是___________________________________________。
(3) 稱取一定量的FeC2O4·2H2O試樣,用硫酸溶解,
采用KMnO4滴定法測定,折算結(jié)果如下:
n(Fe2+)/mol | n()/mol | 試樣中FeC2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù) |
9.80×10ˉ4 | 9.80×10ˉ4 | 0.980 |
由表中數(shù)據(jù)推測試樣中最主要的雜質(zhì)是____________________。
(4)實(shí)現(xiàn)步驟④必須用到的兩種儀器是____________________
(供選儀器:a.燒杯;b.坩堝;c.蒸餾燒瓶;d.高溫爐;e.表面皿;f.錐形瓶);
該步驟的化學(xué)方程式是______________________________________。
(5)為實(shí)現(xiàn)步驟⑤,不宜用碳粉還原Fe2O3,理由是________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定條件下,固定容積的密閉容器中反應(yīng):2NO2(g)O2(g)+2NO(g) ΔH>0,達(dá)到平衡。當(dāng)改變其中一個條件X,Y隨X的變化符合圖中曲線的是( )
A.當(dāng)X表示溫度時,Y表示NO2的物質(zhì)的量
B.當(dāng)X表示壓強(qiáng)時,Y表示NO2的百分含量
C.當(dāng)X表示反應(yīng)時間時,Y表示混合氣體的密度
D.當(dāng)X表示NO2的物質(zhì)的量時,Y表示O2的物質(zhì)的量
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)寫出NaHSO4溶液的電離方程式_____; 寫出Na2CO3水解的離子方程式_____ ;
(2)25℃時,pH= a的NaOH溶液中, 溶液的C(OH-) =_____ mol/L。
(3)在一定溫度下,有a.鹽酸 b.硫酸 c.醋酸三種酸:(請用相應(yīng)字母填)
①當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時,c(H+)由大到小的順序是______。
②同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸,中和NaOH的能力由大到小的順序是_____。
③若三者pH相同且體積相等,中和NaOH的能力由大到小的順序是________。
(4)有下列鹽溶液:①M(fèi)gCl2 ②KNO3 ③KClO ④CH3COONH4 ⑤NaCN⑥Fe2(SO4)3,呈酸性的是________,呈堿性的是________,呈中性的是________(用相應(yīng)的序號填寫)。
(5)請寫出明礬(K Al(SO4)212H2O)做凈水劑凈水時的離子方程式____________;
(6)請寫出泡沫滅火器(硫酸鋁和碳酸氫鈉溶液)滅火時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:____________;
(7)物質(zhì)的量濃度相同的 氯化銨;②碳酸氫銨;③ 硫酸氫銨;④硫酸銨4種溶液中,c()由大到小的順序是_____ (請用相應(yīng)的序號填寫)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知X、Y、Z、W、M 均為短周期元素。25℃時,其最高價氧化物對應(yīng)的水化物(濃度均為0.01mol/L)溶液的pH和原子半徑的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是
A. X、M 簡單離子半徑大小順序:X>M
B. X、Y、Z、W、M 五種元素中只有一種是金屬元素
C. Z 的最高價氧化物的化學(xué)式為ZO3
D. X、Z的最簡單氣態(tài)氫化物反應(yīng)現(xiàn)象:有白煙生成XY ZW
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鎂﹣次氯酸鹽燃料電池的工作原理如圖,該電池反應(yīng)為:Mg+ClO﹣+H2O═Mg(OH)2+Cl﹣下列有關(guān)說法正確的是( 。
A. 電池工作時,C溶液中的溶質(zhì)是MgCl2
B. 電池工作時,正極a附近的pH將不斷增大
C. 負(fù)極反應(yīng)式:ClO﹣﹣2e﹣+H2O═Cl﹣+2 OH﹣
D. b電極發(fā)生還原反應(yīng),每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,理論上生成0.1mol Cl﹣
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素。其中只有Z是金屬元素,W的單質(zhì)是黃色固體,X、Y、W在周期表中的相對位置關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
A.Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物不可能顯弱堿性
B.Y的簡單陰離子比W的簡單陰離子的還原性弱
C.元素Z、W、Q中原子半徑最大的是Q
D.W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物濃溶液加熱時不可能與銅反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖所列裝置進(jìn)行“鐵與水蒸氣反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn),并利用產(chǎn)物進(jìn)一步制取FeCl3·6H2O晶體.(圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去)請回答下列問題:
(1)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________.
(2)D的作用是________。點(diǎn)燃E處酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是_________。E中出現(xiàn)的現(xiàn)象是__________.
(3)該小組把B中反應(yīng)后的產(chǎn)物加入足量的鹽酸,用該溶液制取FeCl3·6H2O晶體.
①欲檢驗(yàn)溶液中含有Fe3+,選用的試劑為____________,現(xiàn)象是_____________.
②該實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)用上述試劑沒有檢測到Fe3+,用離子方程式解釋濾液中不存在Fe3+可能的原因:_______________.
③將此濾液中FeCl2完全氧化為FeCl3最好選擇下列物質(zhì)中的___________.
A.酸性KMnO4溶液 B.Cl2 C.Na2O2 D.FeCl3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉積下來,具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層,除去浮渣層,即起到了浮選凈化的作用。某科研小組用電浮選凝聚法處理污水,設(shè)計(jì)裝置示意圖,如圖所示。
(1)實(shí)驗(yàn)時若污水中離子濃度較小,導(dǎo)電能力較差,產(chǎn)生氣泡速率緩慢,無法使懸浮物形成浮渣。此時,可向污水中加入適量的____________。
a.Na2SO4 b.H2SO4 c.NaOH d.CH3COOH e.NaCl
(2)除污過程中污水池中陽離子將移向____極(填:“正”或“負(fù)”或“陰”或“陽”)。
(3)電解池陽極發(fā)生了兩個電極反應(yīng),電極反應(yīng)式是
Ⅰ. Fe-2e-=Fe2+ Ⅱ.______________________________________。
(4)以上電解過程是以上圖右側(cè)的燃料電池為電源,該燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),CH4為燃料,空氣為氧化劑,稀土金屬材料做電極。
①負(fù)極的電極反應(yīng)是____________________________________________;
②為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運(yùn)行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定,電池工作時必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)。A物質(zhì)的電子式為__________。
(5)實(shí)驗(yàn)過程中,若在陰極產(chǎn)生了44.8 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,則熔融鹽燃料電池消耗CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)_________L。
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