【題目】FeCl3具有凈水作用,而高鐵酸鈉(Na2FeO4)易溶于水,是一種新型多功能水處理劑,處理污水比FeCl3高效。請回答下列問題:已知25℃,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,lg2=0.3
(1)FeCl3凈水的原理是______。(用離子方程式表示),Fe3+水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì),常溫下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為______(填寫數(shù)值)。
(2)25℃時pH=3的溶液中,Fe3+濃度的最大值為c(Fe3+)=______molL-1。
(3)FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2O+H+ K2
+H2OFe(OH)3+H+ K3
以上水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3由大到小的順序是_________。通過控制條件,以上水解產(chǎn)物聚合,生成聚合氧化鐵,離子方程式為:xFe3++yH2O+yH+,欲使平衡正向移動可采用的方法是(填序號)__________。
a.降溫 b.加水稀釋 c. 加入NaHCO3d.加入NH4Cl
(4)從環(huán)境保護的角度看,制備Na2FeO4較好的方法為電解法,其裝置如圖所示:
①電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為______。
②圖甲裝置中的電源采用NaBH4(B元素的化合價為+3價)和H2O2作原料的燃料電池,電源工作原理如圖所示。電極a與甲池中_______(填“石墨”或“鐵絲網(wǎng)”)連接,電極b的反應(yīng)式為________。
【答案】Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+ 2.5×10-5 4×10-5 K1>K2>K3 b c Fe+8OH--6e-=+4H2O 石墨 H2O2+2e-=2OH-
【解析】
(1)Fe3+水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì),可起到凈水的作用,離子方程式為:Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+,該反應(yīng)平衡常數(shù)K===2.5×10-5;
(2)25℃時pH=3的溶液中,c(H+)=10-3mol/L,則c(OHˉ)=10-11mol/L,c(Fe3+)==mol/L=4×10-5 mol/L;
(3)由于前一步的水解會對后一步的水解產(chǎn)生抑制作用,所以三級水解程度依次減小,即K1>K2>K3;
a.水解為吸熱反應(yīng),降溫平衡逆向移動,故a不符合;
b.“越稀越水解”,加水稀釋可以使平衡正向移動,故b符合;
c.加入碳酸氫鈉,電離出的碳酸氫根與氫離子結(jié)合促進鐵離子的水解,故c符合;
d.銨根水解產(chǎn)生氫離子,會使平衡逆向移動,故d不符合;
綜上所述選bc;
(4)①鐵絲網(wǎng)與電源正極相連為陽極,根據(jù)題意可知Fe失電子被氧化成,所以電極反應(yīng)式為Fe+8OH--6e-=+4H2O;
②據(jù)圖可知電極b上H2O2轉(zhuǎn)化為OHˉ,O元素被還原,所以b電極為電池的正極,電極反應(yīng)為H2O2+2e-=2OH-,電極a為電池負極,與甲池中的石墨連接。
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【題目】25℃時,下列說法正確的是
A.某醋酸溶液的pH=a,將此溶液稀釋10倍后,溶液的pH=a+1
B.在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4Cl的溶液恰好無色,則此時溶液pH<7
C.NH4Cl溶液的Kw大于NaCl溶液的Kw
D.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中增大
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【題目】離子電池的應(yīng)用很廣,其正極材料可再生利用。某離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2),導電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時,該鋰離子電池負極發(fā)生的反應(yīng)為:6C+xLi++xe-=LixC6,F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件末給出)。
(1) LiCoO2中,Co元素的化合價為____________。
(2)寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_____________________________________。
(3)采用H2SO4和H2O2的混合液進行“酸浸”,一般在80℃下進行,寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學方程式:__________________________________________?捎名}酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺點是___________________________。
(4)寫出“沉鈷“過程中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式_________________________________。
(5)充放電過程中,發(fā)生LiCoO2與LixCoO2之同的轉(zhuǎn)化,寫出放電時電池反應(yīng)方程式_________.
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【題目】今有室溫下四種溶液,①pH=11的氨水;②pH=11的NaOH溶液;③pH=3的醋酸;④pH=3的硫酸,下列有關(guān)說法不正確的是
A.①、②中分別加入適量的氯化銨晶體后,兩溶液的pH均減小
B.分別加水稀釋10倍,四種溶液的pH①>②>④>③
C.①、④兩溶液混合后,若溶液呈中性,則所得溶液中2c(NH4+)=c(SO42-)
D.V1L④與V2L②溶液混合后,若混合后溶液pH=4,則V1:V2=11:9
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【題目】在一定條件下,N2O分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下( )
反應(yīng)時間/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
c(N2O)/molL-1 | 0.100 | 0.090 | 0.080 | 0.070 | 0.060 | 0.050 | 0.040 | 0.030 | 0.020 | 0.010 | 0.000 |
下圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)物理量變化規(guī)律的是( )
(注:圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應(yīng)時間,c1、c2均表示N2O初始濃度且c1<c2)
A.B.C.D.
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【題目】某電路板生產(chǎn)企業(yè)的水質(zhì)情況及國家允許排放的污水標準如下表所示。為研究廢水中Cu2+處理的最佳pH,取5份等量的廢水,分別用30%的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5、9、9.5、10、11,靜置后,分析上層清液中銅元素的含量,實驗結(jié)果如下圖所示。
查閱資料,平衡I:Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-;
平衡II:Cu(OH)2 + 2OH- [Cu(OH-)4]2-
項目 | 廢水水質(zhì) | 排放標準 |
pH | 1.0 | 6~9 |
Cu2+/ mg·L-1 | 72 | ≤0.5 |
NH4+/ mg·L-1 | 2632 | ≤15 |
下列說法不正確的是
A. 廢水中Cu2+處理的最佳pH約為9
B. b~c段:隨pH升高,Cu(OH)2的量增加,平衡I正向移動,銅元素含量上升
C. c~d段:隨pH升高,c(OH-)增加,平衡I逆向移動,銅元素含量下降
D. d點以后,隨c(OH-)增加,銅元素含量可能上升
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【題目】I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I (aq) (aq)。該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K 隨著溫度的升高而減小。下列說法正確的是( )
A.反應(yīng) I2(aq)+I (aq)(aq)的 ΔH>0
B.利用上述反應(yīng),可以在碘量法滴定過程中加入過量 KI 以減少 I2 的揮發(fā)損失
C.在 I2 的 KI 溶液中加入CCl4,平衡不移動
D.一定溫度下,向 I2 的KI 溶液中加入少量 KI 固體,化學平衡正向移動,平衡常數(shù)K 增大
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【題目】下列說法不正確的是( )
A.鉛蓄電池的工作原理為:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,鉛蓄電池在放電過程中,負極質(zhì)量增加,正極質(zhì)量也增加
B.金屬鋁的冶煉流程為:鋁土礦 NaAlO2 Al(OH)3 無水AlCl3 Al
C.鐵遇冷濃硝酸表面鈍化,可保護內(nèi)部不被腐蝕,但加熱反應(yīng)劇烈
D.一定條件下,使用催化劑能加快反應(yīng)速率但不提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率
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【題目】隨Cr含量的變化三種稀酸對Fe﹣Cr合金腐蝕速率的曲線如圖所示,下列有關(guān)說法正確的是( 。
A.稀硝酸對Fe﹣Cr合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸的弱
B.隨著Cr含量增加,稀硝酸對Fe﹣Cr合金的腐蝕性減弱
C.Cr含量大于13%時,因為三種酸中硫酸的氫離子濃度最大,所以對Fe﹣Cr合金的腐蝕性最強
D.酸對Fe﹣Cr合金的腐蝕與陰離子濃度無關(guān)
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