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铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。 (1)铁炭...

铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。

1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O72-的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上Cr2O72-转化为Cr3,其电极反应式为_____________

2)在相同条件下,测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+Pb2+的去除率,结果如图所示0

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当铁炭混合物中铁的质量分数为0时,也能去除水中少量的Cu2+Pb2+,其原因是__________

当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时,随着铁的质量分数的增加,Cu2+Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是_____________

3)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。

一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH4-B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2B(OH)4,其离子方程式为   

纳米铁粉与水中NO3-反应的离子方程式为4Fe+NO3-+10H+4Fe2++NH4++3H2O

研究发现,若pH偏低将会导致NO3-的去除率下降,其原因是    

相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中NO3-的速率有较大差异(见右图),产生该差异的可能原因是    

 

(1)Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O;(2)①活性炭对Cu2+和Pb2+有吸附作用 ②铁的质量分数增加,铁炭混合物中微电池数目减少; (3)①2Fe2++BH4-+4OH-=2Fe+ B(OH)4-+2H2↑;②纳米铁粉与H+反应生成H2; ③Cu或Cu2+催化纳米铁粉去除NO3-的反应(或形成的Fe-Cu原电池增大纳米铁粉去除NO3-的反应速率)。 【解析】 试题分析:(1)混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O72-的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上Cr2O72-获得电子,被还原产生Cr3+,则正极上发生的电极反应式为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O; (2)①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,原因是活性炭是酥松多孔的物质,表面积大,吸附力强,可以吸附水中少量的Cu2+和Pb2+,从而可以降低水中Cu2+和Pb2+的浓度; ②铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时,随着铁的质量分数的增加,铁炭混合物中微电池数目减少,因此Cu2+和Pb2+的去除率不升反降; (3)①一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH4-(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4-,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式为2Fe2++BH4-+4OH-=2Fe+ B(OH)4-+2H2↑; ②纳米铁粉与水中NO3-反应的离子方程式为4Fe+ NO3-+10H+==4Fe2++NH4++3H2O,若pH偏低,则溶液的酸性增强,会发生反应:Fe+2H+=Fe2++ H2↑;导致NO3-的去除率下降; ③根据图像可知,相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中NO3-的速率有较大差异,可能是由于Cu或Cu2+催化纳米铁粉去除NO3-的反应(或形成的Fe-Cu原电池增大纳米铁粉去除NO3-的反应速率)。 考点:考查铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉处理污水的实验设计与探究  
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实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3Mg2SiO4和少量FeAl的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下:

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1)酸溶过程中主要反应的热化学方程式为

MgCO3(s)+2H+(aq)===Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)   ΔH=50.4 kJ·mol-1

Mg2SiO4(s)+4H+(aq)===2 Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l)    ΔH=225.4 kJ·mol-1

酸溶需加热的目的是______;所加H2SO4不宜过量太多的原因是_______

2)加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为___________

3)用右图所示的实验装置进行萃取分液,以除去溶液中的Fe3+

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实验装置图中仪器A的名称为_______

为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相,采取的操作:向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂,______、静置、分液,并重复多次。

4)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案:边搅拌边向溶液中滴加氨水,______,过滤、用水洗涤固体23次,在50℃下干燥,得到MgCO3·3H2O

[已知该溶液中pH=8.5Mg(OH)2开始沉淀;pH=5.0Al(OH)3沉淀完全]

 

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过氧化钙(CaO2·8H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。

1CaOH2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO2·8H2O

CaOH2+H2O2+6 H2OCaO2·8H2O

反应时通常加入过量的CaOH2,其目的是_____________

2)向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后,池塘水中浓度增加的离子有____________(填序号)。

ACa2+    BH+     CCO32-     DOH

3)水中溶解氧的测定方法如下:向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封静置;加入适量稀H2SO4,待MnO(OH)2I完全反应生成Mn2+I2后,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点,测定过程中物质的转化关系如下:

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写出O2Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式;_____________

取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00 mL,按上述方法测定水中溶解氧量,消耗0.01000 mol·L1 Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(用mg·L1表示),写出计算过程。

 

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化合物H是合成抗心律失常药物决奈达隆的一种中间体,可通过以下方法合成:

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1D中的含氧官能团名称为____________(写两种)。

2F→G的反应类型为___________

3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:_________

能发生银镜反应;能发生水解反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;

分子中只有4种不同化学环境的氢。

4E经还原得到FE的分子是为C14H17O3N,写出E的结构简式:___________

5)已知:苯胺(满分5 manfen5.com)易被氧化

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请以甲苯和(CH3CO2O为原料制备满分5 manfen5.com,写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。

 

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以电石渣[主要成分为Ca(OH)2CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:

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1)氯化过程控制电石渣过量,在75℃左右进行。氯化时存在Cl2Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2 分解为CaCl2O2

生成Ca(ClO)2的化学方程式为      

提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有       (填序号)。

A.适当减缓通入Cl2速率     B.充分搅拌浆料    C.加水使Ca(OH)2完全溶解

2)氯化过程中Cl2 转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为6Ca(OH)2+6Cl2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O氯化完成后过滤。

滤渣的主要成分为       (填化学式)。

滤液中Ca(ClO3)2CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2] n[CaCl2]       1∶5(填)。

3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100gL-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是      

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一定温度下,在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g) 达到平衡。下列说法正确的是

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A.该反应的正反应放热

B.达到平衡时,容器中反应物转化率比容器中的大

C.达到平衡时,容器c(H2)大于容器c(H2)的两倍

D.达到平衡时,容器中的正反应速率比容器中的大

 

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