通过沉淀-氧化法处理含铬废水,减少废液排放对环境的污染,同时回收
K2Cr2O7。实验室对含铬废液(含有Cr3+、Fe3+、K+、SO42-、NO3-和少量Cr2O72-)回收与再利用工艺如下:
已知:①Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O;
②2CrO2-+3H2O2+2OH-=2CrO42-+4H2O;
③H2O2在酸性条件下具有还原性,能将+6价Cr还原为+3价Cr。
(1)实验中所用KOH浓度为6 mol·L-1,现用KOH固体配制250mL 6 mol·L-1 的KOH溶液,除烧杯、玻璃棒外,还必需用到的玻璃仪器有 。
(2)由于含铬废液中含有少量的K2Cr2O7,抽滤时可用 代替布氏漏斗;抽滤过程
中要及时观察吸滤瓶内液面高度,当快达到支管口位置时应进行的操作为 。
(3)滤液Ⅰ酸化前,进行加热的目的是 。冰浴、过滤后,应用少量冷水洗涤K2Cr2O7,其目的是 。
(4)下表是相关物质的溶解度数据:
物质 |
0℃ |
20℃ |
40℃ |
60℃ |
80℃ |
100℃ |
KCl |
28.0 |
34.2 |
40.1 |
45.8 |
51.3 |
56.3 |
K2SO4 |
7.4 |
11.1 |
14.8 |
18.2 |
21.4 |
24.1 |
K2Cr2O7 |
4.7 |
12.3 |
26.3 |
45.6 |
73.0 |
102.0 |
KNO3 |
13.9 |
31.6 |
61.3 |
106 |
167 |
246.0 |
根据溶解度数据,操作Ⅰ具体操作步骤为① 、② 。
(5)称取产品重铬酸钾试样2.000g配成250mL溶液,取出25.00mL于锥形瓶中,加入10mL 2 mol·L-1H2SO4和足量碘化钠(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL,所得产品的中重铬酸钾的纯度为 (设整个过程中其它杂质不参与反应)。
②若滴定管在使用前未用Na2S2O3标准溶液润洗,测得的重铬酸钾的纯度将: (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO (g) 2CO2 (g) +N2 (g) 在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。据此判断:
①该反应的平衡常数表达式为 。
②该反应的ΔH 0(选填“>”、“<”)。
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化 学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
① 煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污
染。
CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) =-867kJ·mol-1
2NO2(g) N2O4(g) =-56.9kJ·mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式 。
② 将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可 达到低碳排放的目的。下图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。写出上述光电转化过程的化学反应方程式 。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是 (填a→b或b→a) 。
A、B、C、D均为中学化学中的常见物质,请根据题中信息回答问题。
(1)已知它们存在如下反应转化关系:A +B→C +D(未配平,反应条件略去)。
①该转化关系中所涉及的反应为置换反应。若A是金属单质,D是非金属单质,且A 原子的质子数是D原子的2倍,则反应的方程式是 。
②该转化关系中所涉及的反应为非置换反应。若A、D分子的核外电子总数都为10个,B与C能发生反应,则反应的方程式是 。
(2)已知它们存在如下反应转化关系:A +B→C +D+H2O(未配平,反应条件略去)。
①该转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应。若C、D两种气体均能使澄清石灰水变浑浊,当A的摩尔质量小于B时,物质B的名称为 ,鉴别C、D两种气体不能选用的试剂是 。
a.Ba(OH)2溶液
b.酸性KMnO4溶液
c.紫色石蕊试液
d.H2O2与BaCl2混合液
e.酸化的Ba(NO3)2溶液
②该转化关系中所涉及的反应为非氧化还原反应。若A是造成温室效应的主要气体之一,C、D均为钠盐,D与B反应能转化为C。当参加反应的A、B物质的量之比为3∶4时,则C与D物质的量之比为 。
A、B、C、D、E、F是元素周期表中前20号元素,它们的原子序数依次增大。A、B可分别与C组成常见化合物AC、AC2、BC、BC2;D元素的焰色反应呈黄色;E、F两元素单质的沸点与元素原子序数的关系如图(图中原子序数连续)。
(1)A在元素周期表中的位置是 。
(2)B2的电子式为 ,C、D、F对应的简单离子半径由小到大的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)C、F的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有 (写出其中两种物质的化学式)。
(4)化合物Y由C、E两元素组成,将Y、B单质与A单质按1∶1∶3在一定条件下反应可得到Z和AC,Z的化学式为 。
某溶液中含有的离子可能是K+、Ba2+、A13+、Mg2+、AlO2-、CO32-、SiO32-、Cl-中的几种,现进行如下实验:
①取少量溶液加氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成
②另取少量原溶液,逐滴加入5 mL0.2 mol·L-1盐酸,发生的现象是:开始产生沉淀并逐渐增多,沉淀量基本不变后产生气体,最后沉淀逐渐减少至消失。
③在上述②沉淀消失后的溶液中,再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.43 g。
下列说法中正确的是:
A.该溶液中一定不含Ba2+ 、Mg2+、A13+、SiO32-、Cl-
B.该溶液中一定含有K+、AlO2-、CO32-、Cl-
C.该溶液是否有K+ 需做焰色反应(透过蓝色钴玻璃片)
D.可能含有Cl-
一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M2+:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。已知: p(M2+)=-lg c(M2+),p(CO32-)=-lg c(CO32-)。下列说法正确的是
A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大
B.在100mL MgCO3、CaCO3、MnCO3饱和的混和溶液中加入足量浓K2CO3溶液,产生沉淀MnCO3质量最多
C.b点可表示CaCO3的饱和溶液,且Ca2+浓度与CO32-浓度相等
D.c点若表示MgCO3则为不饱和溶液,若表示CaCO3则有沉淀析出