【題目】Fe@Fe2O3納米線是一種新型鐵基材料,在催化、生物醫(yī)藥、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。某研究小組以赤泥(鋁土礦提取氧化鋁過程中產(chǎn)生的固體廢棄物,含SiO2、Fe2O3、Al2O3)為原料,設(shè)計下列流程制備Fe@Fe2O3納米線并探究其在水處理中的應(yīng)用。

回答下列問題:

(1)“浸出”實(shí)驗(yàn)中,鹽酸起始濃度對鐵、鋁浸出率的影響如圖所示:

①鹽酸的合適濃度為______________。

②鹽酸起始濃度為2 mol·L﹣1時,鐵的浸出率很低,原因是______________。

(2)已知:25℃時,Al(OH)3(s)AlO2+ H+ + H2O K=4×10-13。若浸出液c(Al3+) = 0.04 mol·L-1,“調(diào)節(jié)pH”時,pH最小應(yīng)為______________(設(shè)調(diào)節(jié)pH過程中溶液體積不變)。

(3)Fe@Fe2O3納米線為殼層結(jié)構(gòu)(核是Fe、殼是Fe2O3),殼是由中心鐵核在合成過程中被氧化而形成。

①“合成”時滴加NaBH4溶液過程中伴有氣泡產(chǎn)生,濾液Ⅱ中含B(OH)3,合成鐵核的離子方程式為____________________________。

②“合成”后,經(jīng)過濾、______________、______________獲得Fe@Fe2O3納米線。

(4)Fe@Fe2O3納米線去除水體中Cr2O72-的機(jī)理是,納米線將Cr2O72-吸附在表面并還原。在“無氧”和“有氧”條件下將納米線分別置于兩份相同的水體中,80 min后回收該納米線,測得其表面元素的原子個數(shù)比如下表:

①在水體中Fe@Fe2O3納米線形成的分散系是____________________________。

②樣本2的實(shí)驗(yàn)條件是______________(填“有氧”或“無氧”)。

③已知水體中檢測不到Cr(Ⅲ),樣本1中Fe@Fe2O3納米線的表面Cr(Ⅵ)的去除率為____________________________。

【答案】 6 mol·L-1 鹽酸起始濃度為2mol·L-1時,F(xiàn)e3+發(fā)生了水解 11 9H2O + 4Fe3+ + 3BH4 = 4Fe + 6H2↑+ 3B(OH)3 + 9H+ 洗滌 烘干 膠體 有氧 46.8%

【解析】(1)①由圖中信息可知,鹽酸的濃度為6 mol·L-1時鋁、鐵的浸出率已經(jīng)很高,再增大濃度浸出率增大不明顯,故合適濃度為6 mol·L-1;②鹽酸起始濃度為2mol·L-1時,F(xiàn)e3+發(fā)生了水解,鐵的浸出率很低;(2)已知:25℃時,Al(OH)3(s)AlO2+ H+ + H2O K=c(AlO2)c(H+)= c(Al3+)c3(OH-)=4×10-13,若浸出液c(Al3+) = 0.04 mol·L-1,由Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)c3(OH-)= 0.4 mol·L-1×c3(OH-)=4×10-13,c(OH-)=10-3,“調(diào)節(jié)pH”時,pH最小應(yīng)為11;(3)①“合成”時滴加NaBH4溶液過程中伴有氣泡產(chǎn)生為氫氣,濾液Ⅱ中含B(OH)3,合成鐵核的離子方程式為9H2O + 4Fe3+ + 3BH4 = 4Fe + 6H2↑+ 3B(OH)3 + 9H+;

②“合成”后,經(jīng)過濾、洗滌、烘干獲得Fe@Fe2O3納米線;(4)①在水體中Fe@Fe2O3納米線形成的分散系是膠體;②由表中數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)e:O:Cr=5.2:16.7:1,設(shè)Cr為1mol,則根據(jù)Cr2O72-可知含氧3.5mol,剩余的氧為16.7-3.5=13.2mol,若均為氧化鐵中的氧,則含鐵,但題給鐵為5.2mol,故不符合,則應(yīng)該有部分氧不是氧化鐵中的,則樣本2的實(shí)驗(yàn)條件是有氧;③已知水體中檢測不到Cr(Ⅲ),根據(jù)數(shù)據(jù)中鉻元素的含量,樣本1中Fe@Fe2O3納米線的表面Cr(Ⅵ)的去除率為。

練習(xí)冊系列答案
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A.4υ(NH3)5υ(O2)B.5υ(O2)6υ(H2O)

C.2υ(NH3)3υ(H2O)D.4υ(O2)5υ(NO)

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1)已知:①NO2 + CO CO2 + NO 該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K1(下同)

1mol下列物質(zhì)分解為氣態(tài)基態(tài)原子消耗能量分別為

NO2

CO

CO2

NO

812kJ

1076kJ

1490kJ

632kJ

②N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH+179.5 kJ/mol K2

③2NO(g) +O2(g)2NO2(g) ΔH-112.3 kJ/mol K3

試寫出NOCO反應(yīng)生成無污染物氣體的熱化學(xué)方程式____________________________以及此熱化學(xué)方程式的平衡常數(shù)K=____________(用K1、K2K3表示)

2)污染性氣體NO2CO在一定條件下的反應(yīng)為:2NO2+4CO4CO2+N2,某溫度下,在1L密閉容器中充入0.1mol NO20.2mol CO,此時容器的壓強(qiáng)為1個大氣壓,5秒時反應(yīng)達(dá)到平衡時,容器的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?/span>,則反應(yīng)開始到平衡時CO的平均反應(yīng)速率v(CO)=________。

若此溫度下,某時刻測得NO2、COCO2、N2的濃度分別為amol/L、0.4mol/L、0.1mol/L、1mol/L,要使反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,a的取值范圍________________

3)電化學(xué)降解NO2-的原理如下圖:

電源的負(fù)極是____________(填AB)陰極反應(yīng)式為________________。

若電解過程中轉(zhuǎn)移了6mol電子,則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差_____g。

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【題目】在某無色透明酸性溶液,能夠共存的離子組是( 。

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⑴①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。

②該反應(yīng)的平衡常數(shù)是___________

t1min時,該反應(yīng)達(dá)到了__________狀態(tài),下列可作為判斷反應(yīng)已達(dá)到該狀態(tài)的是________(填序號)。

A.X、Y、Z的反應(yīng)速率相等 B.X、Y的物質(zhì)的量濃度不再改變

C.生成 3mol Y 的同時生成 1mol Z D.生成 1mol Z 的同時生成 2mol X

①若上述反應(yīng)中X、Y、Z分別為 NH3 、H2 、N2 ,且已知1mol氨氣分解成氮?dú)夂蜌錃庖?/span>46 kJ的熱量,則由H2、N2 合成NH3 反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:____________________

②甲、乙兩位同學(xué)討論放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng):甲說加熱后才能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng);乙說反應(yīng)中要持續(xù)加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。你認(rèn)為他們說法正確的是__________同學(xué)。

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【題目】下列常用危險化學(xué)藥品與對應(yīng)的分類正確的是(  )

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A.②③④⑥B.①②⑤C.①④⑤D.②③⑤⑥

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下列說法不正確的是

A. 該裝置中存在光能向電能的轉(zhuǎn)化

B. H+從乙池移向甲池

C. 乙池溶液中發(fā)生的反應(yīng)為H2S+I3-===3I-+S+2H+

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