(8分)工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法l:还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显 色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是 。
a.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同
b.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-)
c.溶液的颜色不变
(3)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)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)•c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至 。
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(4)用Fe做电极的原因为 。
(5)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) 。
溶液中同时生成的沉淀还有 。
(5分)某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是:
H2A====H++HA;HA-H++A2-回答下列问题:
(1)在0.1mol·L-1的Na2A溶液中,下列微粒浓度关系式正确的是:——。
A.c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol·L-1 B.c(OH-)=c(H+)+c(HA-)
C.c(Na+)+c(H+)==c(oH-)+c(HA-)+2c(A2-) D.c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)
(2)已知0.1mol·L-1NaHA溶液的pH=2,则0.1mol·L-1 H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能
是 0.11 mol·L-1 (填“<”,“>”,或“=”),理由是:
(5分)草酸晶体的组成可表示为H2C2O4·xH2O,为测定x值,做了如下实验:
①称取W g纯草酸晶体,将其配制成100.0 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4
③用浓度为a mol•L-1的KMnO4标准溶液进行滴定,滴定时发生的反应为:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=====K2SO4+2MnSO4+l0CO2 +8H2O
请回答:
(1)滴定时,将KMnO4标准液装在 滴定管中,操作时用 手拿锥形瓶。
(2)若滴定时所用的KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会 (填“偏大”“偏小”或“不变’’)。
(3)假设滴定终点时,用去V mL KMnO4溶液,则待测草酸溶液的物质的量浓度为 mol•L-1。
(4分)①某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料,实现了在通常条件下不能发生的反应:Cu+H2SO4(稀)===cuSO4+H2。
请在下边画出能够实验这一反应的装置图。
②某同学在做一定条件下铜与稀硫酸的反应实验时,看到碳棒上有气泡产生,但铜棒却没有被腐蚀。请你分析其原因:
(7分)据报道,最近摩托罗拉(MOTOROLA)公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32-
(1)该电池反应的总离子方程式为 ;
(2)甲醇在 极发生反应(填正或负),电池在放电过程中溶液的pH将 (填降低或上升、不变);
(3)最近,又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池,其效率更高。一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了Y2O3(Y:钇)的ZrO2 (Zr:锆)固体,它在高温下能传导O2-离子(其中氧化反应发生完全。以丁烷(C4H10)代表汽油。
①电池的正极反应式为 。
②放电时固体电解质里的O2-离子的移动方向是向 极移动(填正或负)。
(13分)物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡,它们都可看作化学平衡。请根据所学知识的回答:
(1)A为0.1 mol•L-1的(NH4)2SO4溶液,在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为 。
(2)B为0.1 mol•L-1NaHCO3溶液,在NaHCO3溶液中存在的各种平衡体系为(共3个,分别用离子方程式表示): ;实验测得NaHCO3溶液的pH>7,请分析NaHCO3溶液显碱性的原因: 。
(3)C为FeCl3溶液,实验室中配制FeCl3溶液时通常需要向其中加入 ,目的是 ;若把B和C溶液混合,将产生红褐色沉淀和无色气体,该反应的离子方程式为 。
(4)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液,AgCl在水中存在沉淀溶解平衡:
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq), 在25℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10
25oC时,现将足量AgCl分别放入:①l00mL蒸馏水;②l00mL 0.2 mol•L-1AgNO3溶液;③100mL 0.1 mol•L-1氯化铝溶液;④100mL 0.1 mol•L-1盐酸溶液。充分搅拌后,相同温度下Ag+浓度由大到小的顺序是 (填写序号);②中C1-的浓度为 _ mol•L-1。