工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O和CrO，它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，必須進行處理。常用的處理方法有兩種。

方法1：還原沉淀法

該法的工藝流程為

CrOCr2OCr3＋Cr(OH)3↓

其中第①步存在平衡：

2CrO(黃色)＋2H＋Cr2O(橙色)＋H2O

(1)若平衡體系的 pH ＝ 2，該溶液顯________色。

(2)能說明第①步反應達平衡狀態(tài)的是________。

a．Cr2O和CrO 的濃度相同

b．2v(Cr2O)＝v(CrO)

c．溶液的顏色不變

(3)第②步中，還原 1 mol Cr2O 離子，需要________mol的FeSO4·7H2O。

(4)第 ③步生成的Cr(OH)3 在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：

Cr(OH)3(s) Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)

常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10－32，要使 c(Cr3＋)降至10－5mol/L，溶液的pH應調(diào)至________。

方法2：電解法

該法用 Fe 做電極電解含Cr2O的酸性廢水，隨著電解的進行，在陰極附近溶液 pH 升高，產(chǎn)生 Cr(OH)3 沉淀。

(5)用Fe做電極的原因為____________________________________________。

(6)在陰極附近溶液 pH 升高的原因是(用電極反應解釋)________，溶液中同時生成的沉淀還有________。


解析：本題主要結(jié)合工業(yè)廢水的處理考查溶液中的平衡問題、氧化還原反應和電解原理的應用等知識，意在考查考生綜合運用化學理論知識解決實際問題的能力。(1)pH＝2 時，反應正向進行的速率較大，溶液呈橙色。(2)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，混合物中各組分濃度保持不變，但不一定相等，溶液的顏色不再發(fā)生改變，即只有 c 正確。(3)根據(jù)反應前后 Cr  和 Fe 元素的化合價變化，可確定還原 1 mol Cr2O需 6 mol FeSO4·7H2O。(4)當 c(Cr3＋)＝ 10－5 mol/L時，根據(jù) Ksp 的表達式可求出 c(OH－)＝ 10－9 mol/L，則此時溶液 pH ＝ 5。(5)用鐵做陽極，反應中生成Fe2＋，提供還原劑。(6)陰極 H＋ 得電子生成 H2，隨著電解的進行，溶液的 pH逐漸增大，溶液中還會生成 Fe(OH)3 沉淀。

答案：(1)橙　(2)c　(3)6　(4)5

(5)陽極反應為 Fe－2e－===Fe2＋，提供還原劑Fe2＋

(6)2H＋＋2e－===H2↑　Fe(OH)3


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：


在鹽類發(fā)生水解的過程中，正確的說法是(　　)

A．鹽的電離平衡被破壞

B．水的電離程度逐漸增大

C．溶液的pH發(fā)生了較大改變

D．生成的弱電解質(zhì)

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科目：高中化學 來源： 題型：


在實驗室進行物質(zhì)制備，下列從原料及有關(guān)試劑分別制取相應的最終產(chǎn)物的設(shè)計中，理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟上合理的是

A．CCOCO2Na2CO3

B．CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2

C．CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液

D．FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液

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科目：高中化學 來源： 題型：


已知常溫下，AgBr的Ksp＝4.9×10－13、AgI的Ksp＝8.3×10－17。

(1)現(xiàn)向含有AgI的飽和溶液中：

①加入固體AgNO3，則c(I－)________(填“變大”、“變小”或“不變”，下同)；

②若改加更多的AgI，則c(Ag＋)________；

③若改加AgBr固體，則c(I－)____________________；而c(Ag＋)________。

(2)有關(guān)難溶鹽的溶度積及溶解度(與AgBr、AgI無關(guān))，有以下敘述，其中正確的是________。

A．兩種難溶鹽電解質(zhì)，其中Ksp小的溶解度一定小

B．向含有AgCl固體的溶液中加入適量的水使AgCl溶解又達到平衡時，AgCl的溶度積不變，其溶解度也不變

C．將難溶電解質(zhì)放入純水中，溶解達到平衡時，電解質(zhì)離子的濃度的乘積就是該物質(zhì)的溶度積

D．溶液中存在兩種可以與同一沉淀劑生成沉淀的離子，則Ksp小的一定先生成沉淀

E．難溶鹽電解質(zhì)的Ksp和溫度有關(guān)

F．加入與原難溶電解質(zhì)具有相同離子的物質(zhì)，使難溶電解質(zhì)的溶解度變小，也使Ksp變小

(3)現(xiàn)向含有NaBr、KI均為0.002 mol/L的溶液中加入等體積的濃度為4×10－3 mol/L AgNO3溶液，則產(chǎn)生的沉淀是________(填化學式)；若向其中再加入適量的NaI固體，則最終可發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化的總反應式表示為____________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：


一定溫度下的難溶電解質(zhì)AmBn在水溶液中達到溶解平衡時。已知下表數(shù)據(jù)

物質(zhì)

Fe(OH)2

Cu(OH)2

Fe(OH)3

Ksp/25℃

8.0×10－16

2.2×10－20

4.0×10－38

完全沉淀時的pH

≥9.6

≥6.4

3～4

對含等物質(zhì)的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的說法錯誤的是(　　)

A．向該溶液中加入少量鐵粉不能觀察到紅色固體析出

B．該溶液中c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]>5∶4

C．向該溶液中加入適量氯水，并調(diào)節(jié)pH到3～4后過濾，得到純凈的CuSO4溶液

D．向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到紅褐色沉淀

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科目：高中化學 來源： 題型：


Na、Cu、O、Si、S、Cl是常見的六種元素。

(1)Na位于元素周期表第________周期第________族；S的基態(tài)原子核外有________個未成對電子；Si的基態(tài)原子核外電子排布式為________________________。

(2)用“>”或“<”填空：

第一電離能

離子半徑

熔點

酸性

Si____S

O2－____Na＋

NaCl____Si

H2SO4____HClO4

(3)CuCl(s)與O2反應生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25 ℃、101 kPa下，已知該反應每消耗1 mol CuCl(s)，放熱44.4 kJ，該反應的熱化學方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)ClO2常用于水的凈化，工業(yè)上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。寫出該反應的離子方程式，并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：________________________________________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：


石墨烯[如圖(a)所示]是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯[如圖(b)所示]。

　

(a)石墨烯結(jié)構(gòu)　　　　　(b)氧化石墨烯結(jié)構(gòu)

(1)圖(a)中，1號C與相鄰C形成σ鍵的個數(shù)為________。

(2)圖(b)中，1號C的雜化方式是________，該C與相鄰C形成的鍵角________(填“>”“<”或“＝”)圖(a)中1號C與相鄰C形成的鍵角。

(3)若將圖(b)所示的氧化石墨烯分散在H2O中，則氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有________(填元素符號)。

(4)石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C60)，某金屬M與C60可制備一種低溫超導材料，晶胞如圖所示，M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部。該晶胞中M原子的個數(shù)為________，該材料的化學式為________。

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科目：高中化學 來源： 題型：


氫能的存儲是氫能應用的主要瓶頸，配位氫化物、富氫載體化合物是目前所采用的主要儲氫材料。

(1)Ti(BH4)2是一種過渡元素硼氫化物儲氫材料。在基態(tài)Ti2＋中，電子占據(jù)的最高能層符號為________，該能層具有的原子軌道數(shù)為______。

(2)液氨是富氫物質(zhì)，是氫能的理想載體，利用N2＋3H22NH3實現(xiàn)儲氫和輸氫。下列說法正確的是________________________________________________________________________。

a．NH3分子中氮原子的軌道雜化方式為sp2雜化

b．NH與PH、CH4、BH、ClO互為等電子體

c．相同壓強時，NH3的沸點比PH3的沸點高

d．[Cu(NH3)4]2＋中N原子是配位原子

(3)已知NF3與NH3的空間構(gòu)型相同，但NF3不易與Cu2＋形成配離子，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Ⅱ.氯化鈉是生活中的常用調(diào)味品，也是結(jié)構(gòu)化學中研究離子晶體時常用的代表物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖G13­3所示：

圖G13­3

(1)設(shè)氯化鈉晶體中Na＋與跟它最近鄰的Cl－之間的距離為r，則該Na＋與跟它次近鄰的Cl－的個數(shù)為______，該Na＋與跟它次近鄰的Cl－之間的距離為______。

(2)已知在氯化鈉晶體中Na＋的半徑為a pm，Cl－的半徑為b pm，它們在晶體中是緊密接觸的，則在氯化鈉晶體中離子的空間利用率為________________________________________________________________________

(用含a、b的式子表示)。

(3)納米材料的表面原子占總原子數(shù)的比例很大，這是它有許多特殊性質(zhì)的原因。假設(shè)某氯化鈉顆粒形狀為立方體，邊長為氯化鈉晶胞的10倍，則該氯化鈉顆粒中表面原子占總原子數(shù)的百分比為________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：


在如圖所示的有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系中，各物質(zhì)均是我們中學化學所學的物質(zhì)。C為一種黑色粉末，D為一種氣體。

請根據(jù)框圖中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系及相關(guān)信息，用化學式填寫下列空白：

(1)若F為可溶性堿，G為藍色沉淀，則A為________，D可能為________。

(2)若G為藍色沉淀，H為難溶性鹽，則I為________。

(3)若G、H都屬于鹽，且G為藍色溶液，則I可能為________，F(xiàn)可能為________。

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