(15分)【化学---化学与技术】某工业废水中含有CN-和Cr2O72-等离子,需经污水处理达标后才能排放,污水处理厂拟用下列流程进行处理:回答下列问题:(1)
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(15分)【化学---化学与技术】 某工业废水中含有CN-和Cr2O72-等离子,需经污水处理达标后才能排放,污水处理厂拟用下列流程进行处理:
回答下列问题: (1)上述处理废水流程中主要采用的方法是 。 (2)流程②中,反应后无气体放出,该反应的离子方程式为 。 (3)含Cr3+废水需进一步处理,请你设计一个处理方案: (4)反应③中,每消耗0.4 mol Cr2O72-转移2.4 mol e-,该反应离子方程式为: 。 (5)取少量待测水样于试管中,加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成,继续加至不再产生蓝色沉淀为止,再向溶液中加入足量Na2S溶液,蓝色沉淀转化成黑色沉淀,解释产生该现象的原因: 。 |
答案
(1)氧化—还原法(2分) (2)CN-+ClO- CNO-+Cl-(3分) (3)调节废水pH,使其转化成Cr(OH)3沉淀除去(4分,其他合理答案也给分) (4)3S2O32-+4Cr2O72-+26H+ 6SO42-+8Cr3++13H2O(3分) (5)Cu2++2OH- Cu(OH)2↓ 、 Cu(OH)2(s)+S2-(aq) CuS(s)+2OH-(aq) 或Ksp(CuS)<Ksp[Cu(OH)2],使沉淀向更难溶方向转化。(3分) |
解析
(1)次氯酸或Cr2O72-都具有氧化性,所以处理废水都方法都是氧化—还原法。 (2)反应后无气体放出,说明次氯酸钠都还原产物是氯化钠,而不是氯气,所以该反应的离子方程式为CN-+ClO- CNO-+Cl-。 (3)处理废水中的Cr3+,可以通过沉淀法,即调节废水pH,使其转化成Cr(OH)3沉淀除去。 (4)每消耗0.4 mol Cr2O72-转移2.4 mol e-,说明反应中转移6个电子,因此其还原产物是Cr3+。由于氧化产物是SO42-,所以方程式为3S2O32-+4Cr2O72-+26H+ 6SO42-+8Cr3++13H2O。 (5)蓝色沉淀是氢氧化铜,由于硫化铜的溶解度小于氢氧化铜的,所以根据沉淀转化的实质向更难溶方向转化,所以反应中生成硫化铜黑色沉淀。有关方程式为Cu2++2OH- Cu(OH)2↓ 、 Cu(OH)2(s)+S2-(aq) CuS(s)+2OH-(aq)。 |
举一反三
(16分)纳米TiO2具有独特的光催化性、优异的颜色效应以及紫外线屏蔽等功能,在光催化剂、化妆品、抗紫外线吸收剂、功能陶瓷、气敏传感器件等方面具有广阔的应用前景。工业上用钛铁精矿(FeTiO3)提炼TiO2的工艺流程如下:
(1)写出硫酸酸浸溶解钛铁精矿的离子方程式 ,酸浸时为了提高浸出率,可以采取的措施为 。 (2)钛铁精矿后冷却、结晶得到的副产物A为 ,结晶析出A时,为保持较高的酸度不能加水,其原因可能为 。 (3)滤液水解时往往需加大量水稀释同时加热,其目的是 。 (4)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是 。 (5)工业上将TiO2和炭粉混合加热氯化生成的TiCl4,然后在高温下用金属镁还原TiCl4得到金属钛,写出TiO2制备Ti的化学方程式: 。 |
(8分)【化学-化学与技术】 工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.44 kJ/mol;其部分工艺流程如下:
(1)合成氨所需要的原料气中,氮气取自 ,氢气来源于 。 (2)对原料气进行净化处理的目的是 。 (3)设备A的名称是 ,设备B的名称是 。 (4)在10~30Mpa时,工业合成氨选择400~500 ℃的温度进行反应,主要原因是 。 (5)据《科学》杂志报道,希腊化学家在常压下将氢气和用氢气稀释的氮气分另通入一个加热到570 ℃的电解池(如图)中,氢和氮在电极上合成了氨,且转化率达到了78%。 则阳极反应为 ,阴极反应为 。 |
下列说法一定正确的是( )A.氯碱工业中若阳极产生0.1mol氯气则通过溶液的电子的物质的量为0.2mol | B.1L 1mol/LNa2CO3溶液中阴离子和阳离子的总数为3×6.02×1023 | C.当碳酸溶液的PH增大1时,溶液中可能增大也可能减小 | D.乙烯和苯分子中都存在碳碳双键,都能发生加成反应 |
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[化学——选修化学与技术](15分) 硫酸是工业生产中最为重要的产品之一。 (1)工业上制硫酸主要分为_________、________、_________三个阶段。 (2)下列是第二阶段反应的有关实验数据,请选择最合适的生产条件____________。
(3)现在欲提高反应速率和SO2的转化率,下列措施可行的是( )A.向装置中通入氮气且保持体积不变 | B.向装置中通入氧气且保持体积不变 | C.添加更多的催化剂 | D.降低温度,及时转移SO3 | (4)硫酸生产的尾气中含有少量SO2,可有石灰水吸收后,再用硫酸处理。此过程涉及的化学反应方程式为__________________,______________。 (5)若进入第二阶段所用设备中气体的体积分数为:SO27%、O211%、N282%。现有100体积这样的混合气体在反应后变成96.7体积,则反应后混合气体中N2和SO3的体积比为___________,此时SO2转化率为__________。 |
(10分)某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)制备纯净的。 I.取工业硫酸铜固体,用稀硫酸溶解,过滤。 II.向滤液中滴加溶液,稍加热。 III.向II的溶液中加入粉末至为。 IV.加热煮沸,过滤,滤液用稀硫酸酸化至。 V. 加热浓缩、冷却结晶、过滤,得晶体。 已知部分阳离子生成氢氧化物的如下表:
物质
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| 开始沉淀
| 2.7
| 7.6
| 4.7
| 完全沉淀
| 3.7
| 9.6
| 6.7
| (1)II中发生反应的离子方程式是 。 (2)II中将氧化为的目的是 。 (3)用(铁氰化钾)验证II中是否转化完全的现象是 。 (4)III中发生反应的离子方程式是 。 (5)应用化学平衡移动原理解释IV中“滤液用稀硫酸酸化”的原因 。 |
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