(15分)含鉻污水處理是污染治理的重要課題。污水中鉻元素以Cr2O72-和CrO42-形式存在,常見除鉻基本步驟是:

(1)加酸可以使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-: 2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O
若常溫下pH=1溶液中Cr2O72-濃度為0.1 mol?L-1,Cr2O72-濃度是CrO42-濃度的10倍,該化學平衡常數(shù)K=      。
(2)六價鉻的毒性大約是三價鉻的100倍,二氧化硫還原法是在酸性溶液中通SO2將Cr2O72-還原,反應的離子方程式為                                 。而后再加堿將Cr3+沉淀,已知常溫下Ksp[Cr(OH)3] =10-32,要使c(Cr3+)降低到10-5mol?L-1,溶液的pH應升高到    
(3)電解還原法是利用電解產(chǎn)生的Fe2+將Cr2O72-還原為Cr3+.電解裝置所用的電極材料是碳棒和鐵片,其中鐵片連接直流電源的      極。
(4)Cr(OH)3為綠色粘性沉淀,類似于Al(OH)3既溶于酸又能溶于強堿溶液。Cr(OH)3溶于稀硫酸的化學方程式為                                                    。往100.00mL 0.1000 mol?L-1CrCl3溶液滴加1.000mol?L-1NaOH溶液, 請畫出生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關系圖:

(1).1.0×105(2)3SO2 + Cr2O72- + 2H+ = 2Cr3+ + 3SO42- + H2O   5
(3) 正;4) 2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = 2Cr2(SO4)3 + 3H2O。

解析試題分析:(1)化學平衡常數(shù)。(2)在酸性溶液中通SO2將Cr2O72-還原為Cr3+,根據(jù)電子守恒及電荷守恒、原子守恒可得反應的離子方程式為3SO2 + Cr2O72- + 2H+ = 2Cr3+ + 3SO42- + H2O;常溫下Ksp[Cr(OH)3] =10-32, c(Cr3+)=10-5mol/L,c3(OH-)=10-32÷10-5=10-27.所以c(OH-)=10-9mol/L.則c(H+)=Kw÷c(OH-)=10-5mol/L,因此pH=5。(3)電解還原法是利用電解產(chǎn)生的Fe2+將Cr2O72-還原為Cr3+.電解裝置所用的電極材料是碳棒和鐵片,其中鐵片若要失去電子變?yōu)镕e2+,則鐵片要與電源的正極連接。Cr(OH)3與稀硫酸反應化學方程式為2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = 2Cr2(SO4)3 + 3H2O。n(Cr3+)=0.1L×0.100mol/L=0.01mol.向該溶液中加入NaOH首先發(fā)生反應:Cr3+3OH-=Cr(OH)3↓當n(NaOH)= 0.03mol,即NaOH的體積為30ml時沉淀達到最大值,再加入NaOH溶液,發(fā)生反應:Cr(OH)3+ OH-= CrO2-+ 2H2O,此時又消耗NaOH的物質(zhì)的量為0.01mol,即再消耗10ml.,達到40ml時,沉淀完全溶解。之后再滴加NaOH溶液,也不會發(fā)生反應。生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關系圖為。
考點:考查化學沉淀溶解平衡、平衡常數(shù)的計算、兩性氫氧化物與堿反應的計算的知識。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

稱取三份鋅粉,分別盛于甲、乙、丙三支試管中,按下列要求另加物質(zhì)后,塞上塞子,定時測定生成氫氣的體積。甲加入50 mL pH=3的鹽酸,乙加入50 mL pH=3的醋酸,丙加入50 mL pH=3的醋酸及少量膽礬粉末。若反應終了,生成氫氣的體積一樣多,且沒有剩余的鋅。請用“>”“=”或“<”回答下列各題。
(1)開始時,反應速率的大小為           。
(2)三支試管中參加反應的鋅的質(zhì)量為         
(3)反應終了,所需時間為         。
(4)在反應過程中,乙、丙速率不同的理由是(簡要說明)         。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

CO2是生活中常見的化合物之一,隨著世界工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展、人口的劇增,全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴重的問題,人類對CO2的性質(zhì)研究和綜合利用日益重視。
Ⅰ.在催化劑作用下,可由甲醇和CO2直接合成碳酸二甲酯(DMC):CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O,但甲醇轉(zhuǎn)化率通常不會超過1%,這是制約該反應走向工業(yè)化的主要原因。某研究小組在其他條件不變的情況下,通過研究溫度、反應時間、催化劑用量分別對轉(zhuǎn)化數(shù)(TON)的影響來評價催化劑的催化效果。計算公式為:TON=轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量/催化劑的物質(zhì)的量。
(1)根據(jù)反應溫度對TON的影響圖(相同時間內(nèi)測定),判斷該反應的焓變△H________0(填“>”、“=”或“<”),理由是____________________________________。

(2)根據(jù)反應時間對TON的影響圖(上圖),已知溶液總體積10mL,反應起始時甲醇0.25mol,催化劑0.6×10—5 mol,計算該溫度下,4~7 h內(nèi)DMC的平均反應速率:________。
(3)根據(jù)該研究小組的實驗及催化劑用量對TON的影響圖(見上右圖),判斷下列說法正確的是   。
A.由甲醇和CO2直接合成DMC,可以利用甲醇把影響環(huán)境的溫室氣體CO2 轉(zhuǎn)化為資源,在資源循環(huán)利用和環(huán)境保護方面都具有重要意義
B. 在反應體系中添加合適的脫水劑,將提高該反應的TON
C. 當催化劑用量低于1.2×10—5 mol時,隨著催化劑用量的增加,甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率顯著提高
D. 當催化劑用量高于1.2×10—5 mol時,隨著催化劑用量的增加DMC的產(chǎn)率反而急劇下降
Ⅱ.如果人體內(nèi)的CO2不能順利排除體外會造成酸中毒,緩沖溶液可以抵御外來少量酸或堿對溶液pH的影響,人體血液里主要通過碳酸氫鹽緩沖體系(H2CO3/HCO3-)維持pH穩(wěn)定。己知正常人體血液在正常體溫時,H2CO3的一級電離常數(shù)Ka1=10-6.1,c(HCO3-):c(H2CO3)≈20:1,lg2=0.3。
(4)由題給數(shù)據(jù)可算得正常人體血液的pH________(保留一位小數(shù))。
(5)正常人體血液中H2CO3、HCO3-、OH-、H+四種微粒濃度由大到小關系為:         
(6)當少量的酸、堿進入血液中時,血液pH變化不大,其原因是             。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(17分)降低太氣中CO2含量及有效開發(fā)利用CO2,是科學家研究的重要課題。
(1)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應原理為:
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-122.4kJ·mol-1
①某溫度下,將2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入體積可變的密閉容器中,反應到達平衡時,改變壓強和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分數(shù)變化如下表所示。

則Pl      P3(填“>”“<”或“=”,下同)。若T1、Pl,T3、P3時平衡常數(shù)分別為K1、K3,
則K1     K3。T1、Pl時H2的平衡轉(zhuǎn)化率為         。
②一定條件下,t上述反應在密閉容器中達平衡。當僅改變影響反應的一個條件,引起的下列變化能說明平衡一定向正反應方向移動的是____      
A.反應物的濃度降低        B.容器內(nèi)壓強增大
C.正反應速率大于逆反應速率    D.化學平衡常數(shù)K增大   
(2)碳酸氫鉀溶液加水稀釋,       (填“增大”“不變”或“減小”)。用碳酸鉀溶液吸收空氣中CO2,當溶渡呈中性時,下列關系或說法正確的是        。
A.c(K+)=2c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3
b.c(HCOc(CO
c.降低溫度,c(H+)·c(OH)不變
(3)向盛有FeCl3溶液的試管中滴加少量碳酸鉀溶液,立即產(chǎn)生氣體,溶液顏色加深,用激光筆照射能產(chǎn)生丁達爾效應,反應的離子方程式為                      

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(16分)影響化學反應速率的因素很多,某;瘜W小組用實驗的方法進行探究。
實驗一:他們只利用Cu、Fe、Mg和不同濃度的硫酸(0.5 mol·L-1、2 mol·L-1、18.4 mol·L-1)設計實驗方案來研究影響反應速率的因素。甲同學的實驗報告如下表:

實驗步驟
現(xiàn)象
結(jié)論
①分別取等體積的2 mol·L-1的硫酸于試管中
反應速率Mg>Fe,Cu不反應
金屬的性質(zhì)越活潑,反應速率越快
②____________
 
反應物濃度越大,反應速率越快
(1)甲同學表中實驗步驟②為_________________________________________。
(2)甲同學的實驗目的是_____________;要得出正確的實驗結(jié)論,還需控制的實驗條件是____________。乙同學為了更精確地研究濃度對反應速率的影響,利用如圖所示裝置進行定量實驗。

(3)乙同學在實驗中應該測定的數(shù)據(jù)是___________________________________________________。
(4)乙同學完成該實驗應選用的實驗藥品是________,該實驗中不選用某濃度的硫酸,理由是___________。
實驗二:已知 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高錳酸鉀酸性溶液和草酸溶液反應時,發(fā)現(xiàn)開始一段時間,反應速率較慢,溶液褪色不明顯;但不久突然褪色,反應速率明顯加快。
(5)針對上述實驗現(xiàn)象,丙同學認為KMnO4與H2C2O4反應放熱,導致溶液溫度升高,反應速率加快。從影響化學反應速率的因素看,你猜想還可能是______________的影響。
(6)若用實驗證明你的猜想,除高錳酸鉀酸性溶液、草酸溶液外,還需要選擇的試劑最合理的是________(填字母)。
A.硫酸鉀       B.硫酸錳             C.二氯化錳                  D.水

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(本題16分)降低大氣中CO2的含量和有效地開發(fā)利用CO2正成為研究的主要課題。
(1)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)  ΔH =-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)  ΔH =-566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l)  ΔH =-44.0 kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式:                     。
(2)在容積為2L的密閉容器中,充入2mol CO2和6mol H2,在溫度500℃時發(fā)生反應:
CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) △H<0。CH3OH的濃度隨時間變化如圖。回答有關問題:

①從反應開始到20分鐘時,H2的平均反應速率v(H2)=_________________。
②從30分鐘到35分鐘達到新的平衡,改變的條件可能是             。
A. 增大壓強    B.加入催化劑   C.升高溫度    D.增大反應物的濃度 
③列式計算該反應在35分鐘達到新平衡時的平衡常數(shù)(保留2位小數(shù))
④如果在30分鐘時,再向容器中充入2mol CO2和6mol H2,保持溫度不變,達到新平衡時,CH3OH的濃度____________1mol.L-1(填“>”、“<”或“=”)。
(3)一種原電池的工作原理為:2Na2S2 + NaBr3 Na2S4 + 3NaBr。用該電池為電源,以氫氧化鉀水溶液作電解質(zhì)進行電解,使CO2在銅電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷。
①該電池負極的電極反應式為:                                              
②電解池中產(chǎn)生CH4一極的電極反應式為:                                     。
(4)下圖是NaOH吸收CO2后某種產(chǎn)物的水溶液在pH從0至14的范圍內(nèi)H2CO3、HCO3、CO32三種成分平衡時的組成分數(shù)。

下列敘述正確的是             。
A.此圖是1.0 mol·L-1碳酸鈉溶液滴定1.0 mol·L-1 HCl溶液的滴定曲線
B.在pH分別為6.37及10.25時,溶液中c(H2CO3)=c(HCO3)=c(CO32)
C.人體血液的pH約為7.4,則CO2在血液中多以HCO3形式存在
D.若用CO2和NaOH反應制取NaHCO3,宜控制溶液的pH為7~9之間

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反應的平衡常數(shù)和溫度的關系如下:

|溫度/ ℃
700
900
830
1000
1200
平衡常數(shù)
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列問題:
(1)該反應的平衡常數(shù)表達式K=             ,△H    0(填“<”“ >”“ =”);
(2)830℃時,向一個5 L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反應初始6s內(nèi)A的平均反應速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1。則6s時c(A)=      mol·L-1, C的物質(zhì)的量為      mol;若反應經(jīng)一段時間后,達到平衡時A的轉(zhuǎn)化率為     ,如果這時向該密閉容器中再充入1 mol氬氣,平衡時A的轉(zhuǎn)化率為         
(3)判斷該反應是否達到平衡的依據(jù)為      (填正確選項前的字母):   
a.壓強不隨時間改變    b.氣體的密度不隨時間改變
c.c(A)不隨時間改變    d.單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等
(4)1200℃時反應C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為             。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

硫酸用途十分廣泛,工業(yè)上合成硫酸時,將SO2轉(zhuǎn)化為催化氧化是一個關鍵步驟。請回答下列問題:
(1)該反應在恒溫恒容密閉容器中進行,判斷其達到平衡狀態(tài)的標志是  。(填字母)
a.SO2和SO3濃度相等
b.SO2百分含量保持不變
c.容器中氣體的壓強不變
d.SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等
e.容器中混合氣體的密度保持不變
(2)某溫度下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196 kJ?mol-1。在一個固定容積為5 L的密閉容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,半分鐘后達到平衡,測得容器中含SO3為0.18 mol,則v(O2)=    mol?L-1?min-1,放出的熱量為            kJ。
(3)一定溫度時,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關系如圖所示。試分析工業(yè)生產(chǎn)中采用常壓的原因是                 

(4)將一定量的SO2和0.7 molO2放入一定體積的密閉容器中,在550℃和催化劑作用下發(fā)生反應。反應達到平衡后,將容器中的混合氣體通過過量NaOH溶液,氣體體積減少了21.28 L;再將剩余氣體通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O2,氣體的體積又減少了5.6 L(以上氣體體積均為標準狀況下的體積)。則該反應達到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率是多少?(要寫出計算過程,計算結(jié)果保留一位小數(shù)。)

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

甲醇可通過將煤氣化過程中生成的CO和H2在一定條件下,發(fā)生如下反應制得:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。請根據(jù)圖示回答下列問題:

(1)從反應開始到平衡,用H2濃度變化表示平均反應速率v(H2)=       ,CO的轉(zhuǎn)化率為       。
(2)該反應的平衡常數(shù)表達式為       ,溫度升高,平衡常數(shù)       (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)若在一體積可變的密閉容器中充入1 mol CO、2 mol H2和1 mol CH3OH,達到平衡時測得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍,則加入各物質(zhì)后該反應向       (填“正”、“逆”)反應方向移動,理由是                                           。

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