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.(16分)欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去。三种金属离子生成沉淀的pH表。

 

开始沉淀的pH

完全沉淀的pH

Fe(OH)2

7.0

9.0

Fe(OH)3

1.9

3.2

Cr(OH)3

6.0

8.0

 

 

 

 

 

 

(1)某含铬废水处理的主要流程如下图所示:

 

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初沉池中加入明矾作沉降剂,其作用的原理是(用离子方程式表示)           

请补充并配平以下反应池中发生主要反应的离子方程式:

   Cr2O72-+   HSO3-+     ==    Cr3++    SO42-+     H2O

根据沉淀法中和法的原理向沉淀池中加入NaOH溶液此过程中发生主要反应的离子方程式是:H++OH-=H2O                         。证明Cr3+沉淀完全的方法是                           

(2)工业可用电解法来处理含Cr2O72-废水。实验室利用如图模拟处理含Cr2O72-的废水,阳极反应是Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式是2H++2e-=H2↑。

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Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程                             

上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从其对水的电离平衡角度解释其原因           

                  

若溶液中含有0.01mol Cr2O72-,则阳离子全部生成沉淀的物质的量是_______mol。

 

32.(16分) (1)(8分)①Al3++3H2OAl(OH)3+3H+(2分,化学式、系数各1分) ② 1 Cr2O72-+ 3 HSO3-+ 5H+ = 2 Cr3++ 3 SO42-+ 4 H2O(2分。写出H+1分,系数全部正确1分) ③Cr3++ 3OH-=Cr(OH)3↓(2分,化学式、系数各1分) 取沉淀后的上层清液测定其pH(1分),若pH≥8,则沉淀完全(1分) (2)(8分)①Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O(3分,化学式2分,系数1分) ②水中的H+在阴极区放电(1分),H+浓度减小促使水的电离平衡向右移动(1分),OH-浓度增大与金属阳离子在阴极区结合而沉淀完全(1分) ③0.08(2分。说明:含铬和铁两种氢氧化物沉淀) 【解析】 试题分析: (1)①明矾是含有12个结晶水的KAl(SO4)2,该物质可做净水剂,此处加入该物质主要是利用其中的铝离子水解使溶液呈酸性,同时生成的氢氧化铝吸附杂质沉淀起到沉降杂质净化溶液的目的,所以此处考查的是铝离子的水解反应方程式,Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ 。 ②此氧化还原反应中Cr2O72- 中铬的化合价+6→+3,HSO3- 中的S的化合价+4→+6,所以根据电子守恒配平发生化合价变化的的物质的,然后根据方程式前面少O的原则,前面所缺项应为H+,所以再根据电荷守恒配平方程式得1 Cr2O72-+ 3 HSO3-+ 5H+ = 2 Cr3++ 3 SO42-+ 4 H2O。 ③题中流程可以看出,向沉淀池中加入氢氧化钠是为了沉淀得到Cr(OH)3 ,因此题干中所谓的沉淀法和中和法,主要是加入氢氧化钠能够首先中和溶液中的H+,其次能与溶液中的Cr3+结合生成Cr(OH)3 沉淀,因此此处发生的反应离子方程式除了H++OH-=H2O外,还有Cr3++ 3OH-=Cr(OH)3↓。若要证明Cr3+沉淀完全,则可以根据表中给的数据,Cr3+沉淀完全时的pH值等于8.0,若Cr3+沉淀完全,则用pH计可以测得溶液的pH值为8.0。 (2)①Fe2+ 具有还原性,酸性溶液中的Cr2O72- 强氧化性,二者容易发生氧化还原反应,因为此处是在处理酸性溶液中的Cr2O72- ,因此此出也是利用上题的沉淀法把Cr2O72-还原+3,价,然后沉淀除去,所以此反应的方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。 ②该电解反应的阳极铁电极主要发生氧化反应溶解产生亚铁离子还原Cr2O72- ,而阴极则主要是溶液中水电离的H+得到电子被还原,所以由于溶液中水电离的H+反应了,H+浓度减小水的电离平衡右移,OH-浓度增大,与金属阳离子Cr3+、Fe3+结合生成沉淀。 ③根据①中反应的离子方程式可知,生成的金属阳离子比例关系是2Cr3+~6Fe3+ ,因此若含有0.01mol Cr2O72-,则会生成Cr3+ 0.02mol,Fe3+ 有0.06mol,因此总共会生成0.08mol的沉淀。 考点:本题考查的是简单的化学工艺流程。  
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考点分析:
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.(17分)减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。

(1)为了减少空气中SO2的排放,常采取的措施有:

将煤转化为清洁气体燃料。

已知:H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)  ΔH1=-241.8 kJ·mol-1

C(s)+1/2O2(g)===CO(g)      ΔH2=-110.5 kJ·mol-1

则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为                          

洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是     (填序号):

a.Ca(OH)2      b.CaCl2          c.Na2CO3       d.NaHSO3

(2)CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) 满分5 manfen5.comCH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。

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M、N两点平衡状态下,容器中总物质的物质的量之比为:n(M)n(N)=      

若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为     

(3)催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

催化硝化法中,用H2将NO满分5 manfen5.com还原为N2,一段时间后,溶液的碱性

明显增强。则该反应离子方程式为               

电化学降解NO满分5 manfen5.com的原理如图所示,电源正极为     (填“a”或“b”);

若总反应为4NO3-+4H+通电5O2↑+2N2↑+2H2O,则阴极反应式为          

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.(15分)药物Z可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等,可由X(1,4-环己二酮单乙二醇缩酮)和Y(咖啡酸)为原料合成,如下图:

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(1)化合物X的有     种化学环境不同的氢原子。

(2)下列说法正确的是     

A.X是芳香化合物                    B.Ni催化下Y能与5molH2加成

C.Z能发生加成、取代及消去反应       D.1mol Z最多可与5mol NaOH反应

(3)Y与过量的溴水反应的化学方程式为                                 

(4)X可以由     (写名称)和M(满分5 manfen5.com  )分子间脱水而得;一定条件下,M发生1个—OH的消去反应得到稳定化合物N(分子式为C6H8O2),则N的结构简式为             (已知烯醇式不稳定,会发生分子重排,例如:满分5 manfen5.com 满分5 manfen5.com  )

(5)Y也可以与环氧丙烷(满分5 manfen5.com )发生类似反应的反应,其生成物的结构简式为             (写一种);Y的同分异构体很多种,其中有苯环、苯环上有三个取代基(且酚羟基的位置和数目都不变)、属于酯的同分异构体有      种。

 

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Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X的焰色反应呈黄色。Q元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍。W、Z最外层电子数相同,Z的核电荷数是W的2倍。元素Y的合金是日常生活中使用广泛的金属材料之一,下列说法正确的是(      )

A.氢化物稳定性:Z>W

B.原子半径的大小顺序:rX>rY>rQ>rW

C.元素Q和Z能形成QZ2型的共价化合物

D.X、Y的最高价氧化物的水化物之间不能发生反应

 

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下列离子方程式正确的是(      )

A.过氧化钠和水反应:2Na2O2+2H2O=4Na++4 OH+O2

B.用铜为电极电解饱和食盐水:2Cl+2H2O通电Cl2↑+H2↑+2OH

C.在明矾溶液中滴加过量氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

D.向小苏打溶液中加少量Ba(OH)2溶液:HCO3+Ba2++OH=BaCO3↓+H2O

 

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设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(      )

A.25时,pH=13的氨水中含有OH的数目为0.1NA

B.1 mol Na被完全氧化生成Na2O2,转移电子的数目为NA

C.标准状况下,2.24 LNO2 与水反应生成NO3的数目为0.1NA

D.4.0 g H2与足量N2完全反应生成NH3,反应中断裂共价键的总数为2NA

 

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