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水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等。 (1)水处理技术的核心...

水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等。

(1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子。目前,______________________和是主要的去离子方法。

(2)ClO2是一种性能优良的消毒剂,可将废水中少量的S2-、NO2-和CN-等有毒有害的还原性离子氧化除去。写出ClO2将废水中剧毒的CN氧化成无毒气体的离子方程式______________________________。

(3)地下水往往含有钙、镁的碳酸盐,自来水厂需要对地下水进行____________处理。把进行过离子交换的CaR2(或MgR2)型树脂置于_______________中浸泡一段时间后便可再生。

(4)海水的淡化是除去海水中所含的盐分,如图是利用电渗析法由海水获得淡水的原理图。已知海水中含有Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,电极为惰性电极。

①阳离子交换膜是指_______________(填“A”或“B”);

②写出通电后阳极区的电极反应式____________。

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(8分)(1)离子交换法(1分);膜分离法(1分) (2)2CN-+2ClO2=2CO2↑+N2↑+2Cl-(2分) (3)软化(1分);盐酸或酸(1分) (4)①B(1分) ②2Cl――2e-=Cl2↑(1分) 【解析】 试题分析:(1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子,主要的去离子方法是离子交换法和膜分离法。 (2)ClO2氧化性较强,是常用的氧化剂,其中+4价氯元素通常被还原为-1价。在该反应中而CN-中+2价碳元素通常被氧化成+4价,而氮元素则容易被还原成0价形成氮气,所以该反应等离子方程式是2CN-+2ClO2=2CO2↑+N2↑+2Cl-。 (3)地下水硬度较大,需要软化,所以自来水厂需要对地下水进行软化,阳离子交换树脂(HR)可以实现阳离子之间的交换,阴离子交换树脂交换出H+,生成CaR2(或MgR2),可用盐酸或酸溶液使阴离子交换树脂再生。 (4)①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,隔膜B和阴极相连,电解池阴极是阳离子放电,所以隔膜B是阳离子交换膜。 ②电解池阳极是溶液中的氯离子放电,所以通电后阳极电极反应式是2Cl――2e-=Cl2↑。 考点:考查水的净化、污水处理、硬水软化、氧化还原反应的有关判断以及电极反应式的书写等
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考点分析:
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铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。有研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。

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实验一:铁矿石中含氧量的测定

a.按上图组装仪器(夹持仪器均省略),检查装置的气密性;

b.将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中;

c.从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处对H2验纯后,点燃A处酒精灯;

d.充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。

(1)装置C的作用为_______________________________________________________。

(2)测得反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的质量分数为______________________。

实验二:铁矿石中含铁量的测定

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(3)步骤④中煮沸的目的是_____________________________________________。

(4)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、_________________________。

(5)下列有关步骤⑥的操作中说法不正确的是_______________________________。

a.滴定管用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗

b.锥形瓶不需要用待测液润洗

c.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂

d.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂

(6)铁矿石中铁的质量分数为______________________________________________。

实验结论:推算铁的氧化物的组成

(7)由实验一、二得出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为____________________________。

 

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工业上常利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)来吸收含SO2的废气,最终制得硫酸锰晶体(MnSO4·H2O),其主要流程如下:

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已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子。有关金属离子形成氢氧化物沉淀时溶液的pH见下表:

离子

开始沉淀时的pH

完全沉淀时的pH

Fe2+

7.6

9.7

Fe3+

2.7

3.7

Al3+

3.8

4.7

Mn2+

8.3

9.8

 

(1)软锰矿浆中通入含SO2废气后,发生主要反应的化学方程式为____________________。

(2)浸出液中加入MnO2粉末的目的是____________;反应的离子方程式是___________________。

(3)溶液中加入石灰浆来调节pH,其作用是_________________;pH应调节的范围是__________。

(4)滤渣的主要成分是________________________________________________(用化学式表示)。

 

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近年来,以天然气等为原料合成甲醇的难题被一一攻克,极大地促进了甲醇化学的发展。

(1)与炭和水蒸气的反应相似,以天然气为原料也可以制得CO和H2,该反应的化学方程式为_________。

(2)合成甲醇的一种方法是以CO和H2为原料,其能量变化如图所示:

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由图可知,合成甲醇的热化学方程式为________________________________________。

(3)以CO2为原料也可以合成甲醇,其反应原理为:CO2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)+H2O(g)

①在lL的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,在500℃下发生反应,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时问变化如图所示:

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则下列说法正确的是_________________(填字母);

A.3min时反应达到平衡

B.0~10min时用H2表示的反应速率为0.225mol·-1·min-1

C.CO2的平衡转化率为25%

D.该温度时化学平衡常数为满分5 manfen5.com(mol/L)2

②在相同温度、相同容积的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:

容器

容器1

容器2

容器3

反应物投入量(始态)

1molCO2、3molH2

0.5molCO2、1.5molH2

1molCH3OH、1molH2O

CH3OH的平衡浓度/mol•L-1

c1

c2

c3

平衡时体系压强/Pa

p1

p2

p3

 

则下列各量的大小关系为c1___________c3,p2_________p3(填“大于”、“等于”或“小于”)。

(4)近年来,甲醇燃料电池技术获得了新的突破,如图所示为甲醇燃料电池的装置示意图。电池工作时,分别从b、c充入CH3OH、O2,回答下列问题:

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①从d处排出的物质是___________,溶液中的质子移向电极__________(填“M”或“N”);

②电极M上发生的电极反应式为__________________________。

 

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下列说法正确的是

A.NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)

B.浓度均为0.1mol·L-1的下列溶液,pH由大到小排列顺序为NaOH>Na2CO3>NaHSO4>(NH4)2SO4

C.pH=3的硫酸与醋酸溶液,c(SO42)与c(CH3COO)之比为1:2

D.向冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小

 

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用如图所示装置进行实验,下列叙述不正确的是

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A.K与N连接时,铁被腐蚀

B.K与N连接时,石墨电极产生气泡

C.K与M连接时,一段时间后溶液的pH增大

D.K与M连接时,石墨电极反应:4OH-4e=2H2O+O2

 

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