(16分)利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。Ⅰ.染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2¯,可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理
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(16分)利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。 Ⅰ.染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2¯,可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水,会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体)。除去NO2-的离子方程式为 。 Ⅱ.某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子
| Fe3+
| Fe2+
| Mg2+
| Al3+
| Cu2+
| Cr3+
| 开始沉淀时的pH
| 1.9
| 7.0
| ——
| ——
| 4.7
| ——
| 沉淀完全时的pH
| 3.2
| 9.0
| 11.1
| 8
| 6.7
| 9 (>9溶解)
| (1)实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L-1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需 。 (2)加入H2O2的作用是 。 (3)钠离子交换树脂的原理为:Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是 (选填:Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)。 Ⅲ.印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl3。腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10 mol·L-1,请参照上表给出的数据和提供的药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤① ② ③过滤。(提供的药品:Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu) |
答案
(16分)Ⅰ. 2Al+OH-+NO2-+2H2O=2AlO2-+NH3·H2O (3分) Ⅱ.(1)250mL容量瓶、胶头滴管 (3分,只写对1个得1分) (2)氧化Cr3+使之转变成+6价Cr6+,以便于与杂质离子分离(3分) (3)Ca2+、Mg2+ (3分,只写对1个得1分) Ⅲ. ①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+ (2分) ②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7(2分) |
解析
略 |
举一反三
(16分)溴水和氯化铁溶液均是中学化学实验中的常用试剂,浓度较小时,溶液均呈黄色。在探究铁的化合物相互转化时,进行下列实验。 实验操作:向足量20 mL的FeSO4溶液中,滴入几滴浓溴水,振荡。 实验现象:溶液由浅绿色变成黄色。 (1)对该实验现象的解释: ①如果发生了化学反应,则使溶液呈黄色的微粒是 (填化学式,下同); ②如果未发生化学反应,则使溶液呈黄色的微粒是 。 (2)通过进一步实验,可证明Br2水和FeSO4溶液是否发生反应。下列是设计的一些实验方案和预测。请填空:
| 操作
| 预期现象及结论
| 方案1
| 取少量黄色溶液,加入NaOH溶液
| 如果生成红褐色沉淀,则说明发生了反应
| 方案2
| 取少量黄色溶液,加入淀粉碘化钾溶液
| 如果溶液变蓝色,则说明未发生反应
| 方案3
| 取少量黄色溶液,加入四氯化碳,振荡
| 如果下层溶液呈橙红色,则说明:
| ①方案1是否合理? (填“合理”或“不合理”)。 方案2中,由于存在反应 (用离子方程式表示),所以预测结论不正确。 ②请你另外设计一个合理方案,证明已经反应。将有关内容填入下表。
|
(10 分)
硫酸铜是一种用途广泛的化工原料。将适量稀硝酸分多次加人到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶,得到硫酸铜晶体(装置如图所示)。 (1)图中烧瓶内发生的离子反应方程式为:________________ (2)反应时B瓶内的现象是___________________________ (3)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计: 第一组:以空气为氧化剂法 把作催化剂加人到铜粉与稀硫酸的混合物中,并通人空气或氧气,即发生反应。反应完全后向其中加人物质甲调节,产生沉淀,过滤、蒸发、结晶,得到硫酸铜晶体,滤渣作催化剂循环使用。 经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使分别生成沉淀的pH如下:
物质
| 开始沉淀时的PH
| 完全沉淀时的PH
| Fe(OH)3
| 1.9
| 3. 2
| Cu(OH)2
| 4. 7
| 6. 7
| Fe(OH)2
| 6. 3
| 9. 7
| 请回答下列问题: ①物质甲 是_____ (填字母序号)。 a. b. c. d. ②该方案中调节PH的范围是______ 。 |
(10分)黄铁矿(主要成分为FeS2)曾是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对黄铁矿石进行如下实验探究。 [实验一]测定硫元素的含量。 I.将m1 g该黄铁矿样品放入如图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
II.反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下图所示处理。
[实验二]测定铁元素的含量。 III.测定铁元素的含量的实验步骤如下图所示。
问题讨论: (1)上述装置中,甲瓶内所盛试剂是 溶液。 (2)向乙瓶溶液中滴加H2O2溶液时,发生氧化还原反应的离子方程式为 。 II中除了可以用H2O2溶液作为氧化剂,还可以加入 (填序号)。 ①氯水 ②浓H2SO4 ③HNO3 ④Fe2(SO4)3 (3)该黄铁矿中硫元素的质量分数为 。 (4)III的步骤②中,若选用铁粉作还原剂,你认为合理吗?并说明理由。(如合理,则此空不填) (填“合理“或”不合理“)、 (如合理,则此空不填)。 (5)若要测定铁元素的含量,则步骤III中还需要测定的数据有 。 |
下列操作达不到目的的是 ①石油分馏时把温度计插入受热的液体中②用酸性高锰酸钾溶液除去乙烯中含有的H2S③用乙醇和3%的硫酸共热到170℃制乙烯 ④将苯和溴水混合后加入铁粉制取溴苯⑤将醋酸钠晶体和碱石灰混合共热制甲烷 |
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