(14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1: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②步中,还原1mol Cr2O72—离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。
( 4 ) 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。
(5)用Fe做电极的原因为 。
(6)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 。
按要求回答以下问题:
(1)常温下0.01mol/L HCl溶液由水电离产生的c(H+)与PH=11的CH3COONa溶液中由水电离产生的c(OH-)之比为________。
(2).实验室中配制AgNO3溶液时通常需要向其中加入硝酸目的是______________________;AgCl在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。25℃时,现将足量AgCl分别放入:①100mL蒸馏水;②100mL 0.2mol•L-1AgNO3溶液;③100mL 0.1mol•L-1氯化镁溶液;④100mL 0.1mol•L-1氯化钠溶液.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)。
(3)若浓度均为0.1mol·L-1、等体积的NaOH和NH3·H2O分别加水稀释m倍、n倍,稀释后两种溶液的pH都变成9,则m_______n (填“>”“<”或“=”)。
物质的量浓度相同的①NH4Cl,②CH3COONH4,③NH4HSO4,④NH3·H2O四种稀溶液中,NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号)_______
25℃时,将0.2mol/L CH3COOH溶液与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液PH<7,写出溶液中所有离子浓度的大小顺序__________________________________,此时混合溶液___________(填“促进”或“抑制”)水的电离,溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO—)_______0.1mol/L(填“>”“<”或“=”);若保持温度不变,向体积相同、PH=2的盐酸和醋酸溶液分别加等浓度的氢氧化钠溶液至PH=7,盐酸所需氢氧化钠溶液的体积______醋酸所需氢氧化钠溶液的体积(填“>”“<”或“=”)。
向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成蓝色沉淀,继续添加氨水,沉淀溶解病得到深蓝色的透明液体;若向试管中加入一定量乙醇,析出深蓝色晶体。结合有关知识,回答下列问题:
(1)Cu、N、O、S元素第一电离能由大到小的顺序是_______(填元素符号);蓝色沉淀溶解时发生反应的离子方程式是________________。
(2)Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中中心离子是_______,配体是_____,配位数是_____,存在的化学键有____________(填字母序号)。
a.离子键 b.极性键 c.非极性键 d.配位键
(3)SO42-的空间构型是_____________,其中S原子的杂化轨道类型是___________,SO3的空间构型是_________,其中S原子的杂化轨道类型是_______,属于______分子(填“极性”或“非极性”)。
(4)已知纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,已知高温下Cu2O比CuO稳定。
①写出基态Cu+的价电子排布式____________;按照元素周期表分区,Cu属于____区。
②从核外电子排布角度解释高温下Cu2O比CuO更稳定的原因____________。
按要求回答以下问题:
I.有下列物质:①氢氧化钠固体 ②铝丝 ③稀硫酸 ④饱和食盐水 ⑤HCl ⑥Na2CO3.10H2O ⑦酒精 ⑧熔融的KCl ⑨明矾 ⑩石墨
属于电解质的:_______________(2)属于非电解质的:______________
(3)可导电的物质:____________________
II.在现代生活、生产和科学技术发展中,电池发挥着越来越重要的作用,请根据题中提供的信息,回答下列问题:
(1)氢镍电池是近年来开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是H2+NiO(OH) Ni(OH)2。电池放电时, 负极的电极反应式为_________,正极附近溶液的pH ______________(填“增大”,“减小”或者“不变”),充电时阳极的电极反应式为__________________,
(2)银制器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去,该过程中负极反应式是_______________________,正极反应式______________________,总反应式___________________________。
III..按要求写出下列方程式
明矾净水的原理(用离子方程式表示)_______________________________
盐碱地因含较多的NaCl、Na2CO3,使得土壤呈碱性,不利于作物生长,通过施加适量石膏粉末(主要含有CaSO4,微溶于水)来降低土壤的碱性。写出该过程中使土壤碱性降低的反应化学方程式_______________________________
SOCl2是一种液态化合物,沸点77℃。向盛有10mL水的锥形瓶中,滴加8至10滴SOCl2,可观察到剧烈反应,液面上有雾形成,并有可使品红溶液褪色的气体逸出,根据实验现象,写出SOCl2与水反应的化学方程式_________________________________
浮选凝聚法处理酸性污水的工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A. 通入甲烷的石墨电极的电极反应式为:CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O
B. 通入空气的石墨电极的电极反应式为O2+2CO2+4e-═2CO32-
C. Fe电极的电极反应式为:Fe-2e-═Fe2+
D. 为增强污水的导电能力,可向污水中加入适量工业用食盐
某同学用下图实验装置验证通过改变浓度来实现反应,2Fe3++2I-=2Fe2++I2中Fe3+与Fe2+的相互转化。K 闭合时,电流表指针第一次发生偏转,当指针归零后,向左管滴油加0.01mol/L的AgNO3溶液,发现指针第二次偏转,方向相反。下列有关说法不正确的是( )
A. 指针第一次偏转时,b极反应式为Fe3++e-=Fe2+
B. 加入AgNO3后,a为正极
C. 当b极有0.001molFe3+被还原时,则通过盐桥的电子数为0.001NA
D. 第二次指针偏转的原因是:I-浓度减小,反应逆向进行