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【題目】含有K2Cr2O7的廢水具有較強的毒性,工業(yè)上常用鋇鹽沉淀法處理含有K2Cr2O7的廢水并回收重鉻酸,具體的流程如下:
已知:CaCr2O7、BaCr2O7易溶于水,其它幾種鹽在常溫下的溶度積常數(shù)如下表所示。
物質 | CaSO4 | CaCrO4 | BaCrO4 | BaSO4 |
溶度積 | 9.1×10-6 | 2.30×10-2 | 1.17×10-10 | 1.08×10-10 |
(1)用離子方程式表示K2Cr2O7溶液中同時存在K2CrO4的原因(將離子方程式補充完整):
+__________=+__________。____________
(2)向濾液1中加入BaCl2·2H2O的目的,是使從溶液中沉淀出來。
①結合上述流程說明熟石灰的作用:__________。
②結合表中數(shù)據(jù),說明選用Ba2+而不選用Ca2+處理廢水的理由:__________。
③研究溫度對沉淀效率的影響。實驗結果如下:在相同的時間間隔內,不同溫度下的沉淀率,如下圖所示。
已知:BaCrO4(s) Ba2+(aq)+ ΔH>0
的沉淀效率隨溫度變化的原因是__________。
(3)向固體2中加入硫酸,回收重鉻酸。
①硫酸濃度對重鉻酸的回收率如下圖所示。結合化學平衡移動原理,解釋使用0.450mol/L的硫酸時,重鉻酸的回收率明顯高于使用0.225mol/L的硫酸的原因:__________。
②回收重鉻酸的原理如圖所示。當硫酸濃度高于0.450mol/L時,重鉻酸的回收率沒有明顯變化,其原因是__________。
(4)綜上所述,沉淀BaCrO4并進一步回收重鉻酸的效果與__________有關。
【答案】 1 H2O 2 2 H+ 沉淀;調節(jié)溶液pH,使轉化為而沉淀 BaCrO4比CaCrO4更難溶,可以使沉淀更完全 溫度升高,沉淀速率加快 c(H2SO4)增大,則c()增大,與Ba2+生成沉淀,促進BaCrO4(s) Ba2+(aq)+ (aq)ΔH>0平衡右移,c()增大;同時,c(H+)也增大,共同促進+H2O +2H+平衡左移,有利于生成更多的H2Cr2O7 BaSO4與BaCrO4溶解度接近,c(H2SO4)越大,越有利于生成BaSO4,包裹在BaCrO4外,使其難于接觸H2SO4,阻礙重鉻酸生成 受到溶液pH、溫度、H2SO4濃度、BaCrO4顆粒大小等影響
【解析】含有K2Cr2O7的廢水同時含有SO42,加入適量熟石灰過濾得到的固體1為硫酸鈣和濾液1,向濾液1中加入BaCl22H2O的目的是使CrO42從溶液中沉淀出來,過濾得到固體2為BaCrO4,濾液2檢測CrO42含量達標,向固體2中加入硫酸,回收重鉻酸,同時生成固體3為硫酸鋇沉淀。
(1). K2Cr2O7溶液中同時存在K2CrO4的原因是重鉻酸根離子在水溶液中存在化學平衡生成鉻酸根離子和氫離子,反應的離子方程式為Cr2O72+H2O2CrO42+2H+,故答案為:1、H2O、2、2、H+;
(2). ①. 根據(jù)表中物質的溶度積常數(shù)可知,熟石灰的作用是沉淀硫酸根離子,調節(jié)溶液pH使Cr2O72轉化為CrO42而沉淀,故答案為:沉淀SO42-,調節(jié)溶液pH,使Cr2O72轉化為CrO42而沉淀;
②. 根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,BaCrO4比CaCrO4更難溶,所以選用Ba2+處理廢水可以使CrO42沉淀更完全,故答案為:BaCrO4比CaCrO4更難溶,可以使CrO42沉淀更完全;
③. 根據(jù)圖象可知,CrO42的沉淀率隨溫度升高增大,沉淀速率加快,故答案為;溫度升高,沉淀速率加快;
(3). ①. c(H2SO4)增大,則c(SO42-)增大,與Ba2+生成沉淀,促使
②. 根據(jù)表中各物質的溶度積常數(shù)可知,BaSO4與BaCrO4溶解度比較接近,c(H2SO4)越大,越有利于生成BaSO4,包裹在BaCrO4外,使其難與H2SO4接觸,阻礙重鉻酸生成,故答案為:BaSO4與BaCrO4溶解度接近,c(H2SO4)越大,越有利于生成BaSO4,包裹在BaCrO4外,使其難于接觸H2SO4,阻礙重鉻酸生成;
(4). 根據(jù)上述分析可知,沉淀BaCrO4并進一步回收重鉻酸的效果與溫度、濃度、溶液pH、硫酸濃度、沉淀顆粒等有關,受到溶液pH、溫度、H2SO4濃度、BaCrO4顆粒大小等因素的影響,故答案為:受到溶液pH、溫度、H2SO4濃度、BaCrO4顆粒大小等影響。
【題型】綜合題
【結束】
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【題目】以Na2SO3溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實驗對象,探究鹽的性質和鹽溶液間反應的多樣性。
實驗 | 試劑 | 現(xiàn)象 | |
滴管 | 試管 | ||
0.2mol·L-1Na2SO3溶液 | 飽和Ag2SO4溶液 | Ⅰ.產(chǎn)生白色沉淀 | |
0.2mol·L-1CuSO4 | Ⅱ.溶液變綠,繼續(xù)滴加產(chǎn)生棕黃色沉淀 | ||
0.1mol·L-1Al2(SO4)3溶液 | Ⅲ.開始無明顯變化,繼續(xù)滴加產(chǎn)生白色沉淀 |
(1)經(jīng)驗檢,現(xiàn)象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用離子方程式解釋現(xiàn)象Ⅰ:__________。
(2)經(jīng)檢驗,現(xiàn)象Ⅱ的棕黃色沉淀中不含,含有Cu+、Cu2+和。
已知:Cu+Cu+Cu2+,Cu2+CuI↓(白色)+I2。
①用稀硫酸證實沉淀中含有Cu+的實驗現(xiàn)象是__________。
②通過下列實驗證實,沉淀中含有Cu2+和。
a.白色沉淀A是BaSO4,試劑1是__________。
b.證實沉淀中含有Cu2+和的理由是__________。
(3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在。經(jīng)檢驗,現(xiàn)象Ⅲ的白色沉淀中無,該白色沉淀既能溶于強酸,又能溶于強堿,還可使酸性KMnO4溶液褪色。
①推測沉淀中含有亞硫酸根和__________。
②對于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設:
i.Al(OH)3所吸附;
ii.存在于鋁的堿式鹽中。對假設ii設計了對比實驗,證實了假設ii成立。
a.將對比實驗方案補充完整。
步驟一:
步驟二:__________(按上圖形式呈現(xiàn))。
b.假設ii成立的實驗證據(jù)是__________。
(4)根據(jù)實驗,亞硫酸鹽的性質有__________。鹽溶液間反應的多樣性與__________有關。
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【題目】酰苯胺作為一種常用藥,具有解熱鎮(zhèn)痛的效果。實驗室制備乙酰苯胺時,可以用苯胺與乙酸酐加熱來制取,該反應放熱:
密度(g/mL) | 相對分子質量 | 顏色、狀態(tài) | 溶解性 | |
苯胺 | 1.04 | 93 | 無色油狀液體 | 微溶于水, 易溶于乙醇、乙醚 |
乙酸酐 | 1.08 | 102 | 無色透明液體 | 遇水緩慢反應生成乙酸 |
乙酰苯胺 | 135 | 無色片狀晶體, 熔點 114℃ | 不溶于冷水,可溶于熱 水、乙醇、乙醚 |
實驗步驟
①取5.00 mL苯胺,倒入100 mL錐形瓶中,加入20 mL水,在旋搖下分批加入6.00 mL 乙酸酐,攪拌均勻。若有結塊現(xiàn)象產(chǎn)生,用玻璃棒將塊狀物研碎,再充分攪拌;
②反應完全后,及時把反應混合物轉移到燒杯中,冷卻后,抽濾,洗滌,得粗乙酰苯胺固體;
③將粗產(chǎn)品轉移至150 mL燒杯中,加入適量水配制成 80 ℃的飽和溶液,再加入過量20%的水。稍冷后,加半匙活性炭,攪拌下將溶液煮沸3~5 min,_______,冷卻結晶,抽濾、洗滌、晾干得乙酰苯胺純品6.2 g。
請回答:
(1)反應溫度過高會導致苯胺揮發(fā),下列操作可控制反應溫度,防止反應溫度升高過快的是______。
A 加20 mL水 B 旋搖下分批加入6.0 mL乙酸酐
C 玻璃棒將塊狀物研碎 D 充分攪拌
(2)在步驟②中對粗產(chǎn)品進行洗滌需要用到以下操作:
a 加入洗滌劑至浸沒固體;b 洗滌劑緩慢通過;c 關小水龍頭;d 開大水龍頭; e 重復 2~3 次。
請對以上操作做出正確的排序__________。
(3)步驟③加入過量 20%的水的目的是________,橫線處的操作步驟是_________。
(4)下列說法不正確的是______。
A 活性炭吸附有色物質,可以提高產(chǎn)率
B 冷卻時,室溫冷卻比冰水浴冷卻更易得到大顆粒晶體便于抽濾
C 抽濾用如圖裝置,為防止倒吸,結束時可先關閉水龍頭,后打開活塞a
D 產(chǎn)品可放在表面皿上用熱水浴烘干,烘干后可通過測量產(chǎn)品熔點判斷產(chǎn)品純度
(5)該實驗的產(chǎn)率是___________。
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【題目】我國首架國產(chǎn)大飛機C919采用的先進材料主要有第三代鋁鋰合金、碳纖維復合材料及鈦合金等;卮鹣铝袉栴}:
基態(tài)原子核外電子排布式為______,其核外電子占據(jù)最高能層的符號是______。
電子結合能是指在中性原子中當其他電子均處在可能的最低能態(tài)時,某電子從指定的軌道上電離時所需能量的負值。Li的2s軌道電子結合能比1s軌道的______填“大”或“小”,原因是______。
基碳纖維是以聚丙烯腈纖維為原料的碳纖維。丙烯腈分子中鍵和鍵的個數(shù)比為______,碳原子間共價鍵的鍵角約為______。
工業(yè)上用鎂還原的方法制備金屬鈦,元素Mg、Ti、Cl的電負性分別為、、,的熔點______的熔點填“高于”或“低于”。
鈦存在兩種同素異構體,采納六方最密堆積,采納體心立方堆積,鑒別兩種鈦晶體可以用______法,由轉變?yōu)?/span>晶體體積______填“膨脹”或“收縮”。
由Ba、Ti和O組成的三元離子晶體中,晶胞的頂點被占據(jù),體心被占據(jù),面心被占據(jù),晶胞參數(shù),該晶體的化學式為______。為140pm,則為______
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【題目】已知斷裂1 mol共價鍵所需要吸收的能量分別為H—H:436 kJ,I—I:151 kJ,H—I:299 kJ,下列對H2(g)+I2(g)2HI(g)的反應類型判斷錯誤的是( 。
A.放出能量的反應B.吸收能量的反應
C.氧化還原反應D.可逆反應
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【題目】火柴頭中含有Cl元素的證明,有同學設計了以下實驗流程圖:
(1)實驗中發(fā)生的離子反應是______________________
(2)有人提出上述方法中出現(xiàn)白色沉淀并不能充分說明火柴頭上 KClO3的存在,其理由是________。如何解決這個問題____________
(3)實驗測得火柴頭中KClO3的質量分數(shù)為____________;未洗滌沉淀,測得KClO3的質量分數(shù)將_________(填 “偏大”、“偏小”、或“無影響”)。
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【題目】(NH4)2SO3氧化是氨法脫硫的重要過程。某小組在其他條件不變時,分別研究了一段時間內溫度和(NH4)2SO3初始濃度對空氣氧化(NH4)2SO3速率的影響,結果如圖。下列說法不正確的是
A.60℃之前,氧化速率增大與溫度升高化學反應速率加快有關
B.60℃之后,氧化速率降低可能與O2的溶解度下降及(NH4)2SO3受熱易分解有關
C.(NH4)2SO3初始濃度增大到一定程度,氧化速率變化不大,與SO32-水解程度增大有關
D.(NH4)2SO3初始濃度增大到一定程度,氧化速率變化不大,可能與O2的溶解速率有關
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【題目】HI常用作有機反應中的還原劑,受熱會發(fā)生分解反應。已知443℃時:2HI(g)H2(g)+I2(g) △H=+12.5kJ·mol-1向1L密閉容器中充入1mol HI,443℃時,體系中c(HI)與反應時間t的關系如圖所示。下列說法中,正確的是( )
A.0~20min內的平均反應速率可表示為v(H2)=0.0045mol·L-1·min-1
B.升高溫度,再次平衡時,c(HI)>0.78mol·L-1
C.該反應的化學平衡常數(shù)計算式為
D.反應進行40 min時,體系吸收的熱量約為0.94kJ
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【題目】已知化學反應A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量變化如圖所示,判斷下列敘述中正確的是
A.每生成2分子AB吸收b kJ熱量
B.該反應的反應熱ΔH= +(a-b)kJ·mol-1
C.該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量
D.斷裂1mol A-A鍵和1mol B-B鍵,放出a kJ能量
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【題目】(1)①0.1 mol/L (NH4)2SO4溶液中各種離子的濃度由大到小順序為__________。
②用離子方程式表示NaHCO3溶液顯堿性的原因:______________。實驗室中配制FeCl3溶液時常加入________溶液以抑制其水解。
(2)常溫下,pH=11的CH3COONa溶液中,水電離出來的c(OH-)=____________mol/L,在pH=3的CH3COOH溶液中,水電離出的c(H+)=__________ mol/L。
(3)利用反應Cu + H2O2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O設計一個原電池,回答下列問題:
①負極材料為____________;正極反應式為__________________________。
②反應過程中SO42-向_______極移動。
③當電路中轉移0.1mol電子時,電解液質量(不含電極)增加了______克。
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【題目】常溫下,在體積均為20mL、濃度均為0.1mol/L的HX溶液、HY溶液中分別滴加0.1mol/L的NaOH溶液,反應后溶液中水電離的c(H+)表示為pH水=-lgc(H+)水。pH水與滴加NaOH溶液體積的關系如圖所示。下列推斷正確的是
A.HX的電離方程式為HX=H++X-
B.T點時c(Na+)=c(Y-)>c(H+)=c(OH-)
C.常溫下用蒸餾水分別稀釋N、P點溶液,pH都一定降低
D.常溫下,HY的電離常數(shù)
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