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9.分析下列水處理方法,完成下列問(wèn)題:
(1)處理含Cr2O72-工業(yè)廢水的工藝:
①工藝一:含Cr2O72-的工業(yè)廢水調(diào)(jié)pH=23Na2S2O3Cr3+、SO42-…→.為了進(jìn)一步除去上述流程中生成的Cr3+,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)處理方案:加入NaOH.
②工藝二:向廢水中加入過(guò)量的FeSO4溶液,經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)后,F(xiàn)eSO4溶液和Cr2O72-可形成鐵氧體沉淀,從而除去鉻元素.若使含1mol Cr2O72-的廢水中的Cr2O72-完全轉(zhuǎn)化為一種化學(xué)式為Cr0.5Fe2.5O4的鐵氧體(其中的鉻元素為+3價(jià)),理論上需要綠礬(FeSO4•7H2O)的質(zhì)量不少于2780g,上述得到的鐵氧體中,F(xiàn)e3+和Fe2+的個(gè)數(shù)之比3:2.
(2)如下是處理含氰(主要以CN-形式存在)廢水工藝流程的一部分:含氰廢水調(diào)(jié)pH=12ClO2.發(fā)生上述轉(zhuǎn)化后CN-中碳元素轉(zhuǎn)化為+4價(jià),氮元素轉(zhuǎn)化為0價(jià),氯元素轉(zhuǎn)化為-1價(jià),若廢水中CN-的濃度為300mg/L,含氰廢水的流量為0.8m3/h,為保證安全,實(shí)際投放的ClO2為理論值得1.3倍,則為了完成上述過(guò)程每小時(shí)實(shí)際應(yīng)該投入的ClO2的質(zhì)量為0.81kg(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(3)監(jiān)測(cè)水中氯化物含量可采用硝酸汞滴定法,酸化的水樣用硝酸汞滴定時(shí)可生成難電離的氯化汞,滴定到終點(diǎn)時(shí)過(guò)量的汞離子可與指示劑作用使溶液顯示紫色.飲用水中的其他物質(zhì)在通常濃度下對(duì)滴定不產(chǎn)生干擾,但水的色質(zhì)、高價(jià)鐵、六價(jià)鉻、硫化物(如S2-)對(duì)實(shí)驗(yàn)有干擾.
①滴定前常用氫氧化鋁懸濁液處理水樣,其目的是吸附水中有色物質(zhì)(脫色).
②若水中含有Cr2O72-,常在滴定前向水樣中加入一定量的對(duì)苯二酚,其目的是將水樣可能含有的高鐵離子及鉻酸鹽還原.

分析 (1)①加堿使Cr3+形成溶度積極小的氫氧化鉻,而除去;
②1mol Cr2O72-的廢水中的Cr2O72-完全轉(zhuǎn)化為一種化學(xué)式為Cr0.5Fe2.5O4的鐵氧體,根據(jù)原子守恒,生成Cr0.5Fe2.5O4的物質(zhì)的量為:20.5=4mol,所以理論上需要綠礬(FeSO4•7H2O)的物質(zhì)的量為:4mol×2.5=10mol,根據(jù)m=nM,計(jì)算求解;Cr0.5Fe2.5O4中鐵的平均化合價(jià)為:80.5×32.5=+2.6價(jià),設(shè)Fe3+和Fe2+的個(gè)數(shù)之比x:y,則3x+2yx+y=2.6,解之得0.4x=0.6y,由此分析解答;
(2)根據(jù)2CN-+2ClO2=2CO2↑+N2↑+2Cl-進(jìn)行計(jì)算;
(3)①滴定前常用氫氧化鋁懸濁液疏松多孔,具有極強(qiáng)的吸附性;
②對(duì)苯二酚具有很的還原性,能還原高價(jià)鐵、六價(jià)鉻.

解答 解:(1)①加堿使Cr3+形成溶度積極小的氫氧化鉻,而除去,故答案為:加入NaOH;
②1mol Cr2O72-的廢水中的Cr2O72-完全轉(zhuǎn)化為一種化學(xué)式為Cr0.5Fe2.5O4的鐵氧體,根據(jù)原子守恒,生成Cr0.5Fe2.5O4的物質(zhì)的量為:20.5=4mol,所以理論上需要綠礬(FeSO4•7H2O)的物質(zhì)的量為:4mol×2.5=10mol,所以m=nM=10mol×278g/mol=2780g,Cr0.5Fe2.5O4中鐵的平均化合價(jià)為:80.5×32.5=+2.6價(jià),設(shè)Fe3+和Fe2+的個(gè)數(shù)之比x:y,則3x+2yx+y=2.6,解之得0.4x=0.6y,所以x:y=3:2,故答案為:2780;3:2;
(2)若含氰廢水流量為0.8m3/h,含氰(CN-)濃度為300mg/L,1小時(shí)廢水中含(CN-)的質(zhì)量為0.8×103L×300mg/L=2.4×104mg=24g,含(CN-)的物質(zhì)的量為24g26g/mol=1213mol,根據(jù)2CN-+2ClO2=2CO2↑+N2↑+2Cl-,CN-~ClO2,理論需ClO2的物質(zhì)的量為1213mol,實(shí)際需1213×1.3=1.2mol,則完成氧化每小時(shí)共需投入ClO2質(zhì)量為1.2mol×67.5g/mol=81g=0.81kg,
故答案為:0.81;
(3)①滴定前常用氫氧化鋁懸濁液疏松多孔,具有極強(qiáng)的吸附性,來(lái)吸附水中有色物質(zhì)(脫色),故答案為:吸附水中有色物質(zhì)(脫色);
②對(duì)苯二酚具有很的還原性,能還原高價(jià)鐵、六價(jià)鉻,以防對(duì)后繼滴定產(chǎn)生干擾,故答案為:將水樣可能含有的高鐵離子及鉻酸鹽還原.

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了工業(yè)廢水的分類處理,注意氧化還原反應(yīng)的靈活運(yùn)用和相關(guān)的化學(xué)知識(shí)是解答本題的關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

19.用于金屬焊接的某種焊條,其藥皮由大理石(CaCO3)、水泥、硅、鐵等配制而成.
(1)Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為;
(2)30Si的原子的中子數(shù)為16;
(3)可用于分離或提純物質(zhì)的方法有:①過(guò)濾 ②蒸餾 ③加熱 ④分液(填序號(hào))
除去石灰水中懸浮的大理石顆粒①.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

20.將含有少量雜質(zhì)的硝酸銅固體用酒精燈加熱至恒重,收集到20.20mL氣體,再將該氣體用足量水吸收,剩余2.10mL氣體(氣體體積在同溫同壓下測(cè)定),則關(guān)于雜質(zhì)成分的推測(cè)不合理的是( �。�
A.NaNO3B.Mg(NO32
C.AgNO3D.NaNO3和AgNO3的混合物

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17.已知氮的氧化物跟NaOH溶液發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下:3NO2+2NaOH═2NaNO3+NO↑+H2O,NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O現(xiàn)有m mol NO2和n mol NO組成的混合氣體,要用NaOH溶液使其完全吸收無(wú)氣體剩余,現(xiàn)有濃度為a mol/L的NaOH溶液,則需此NaOH溶液的體積是( �。�
A.maLB.2m3aLC.m+naLD.2m+n3aL

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

4.化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5.回答下列問(wèn)題:
(1)已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為-93.6℃和76℃,AX5的熔點(diǎn)為167℃.室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成l mol AX5,放出熱量123.8kJ.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為AX3(l)+X2(g)=AX5(s)△H=-123.8kJ•mol-1
(2)反應(yīng)AX3(g)+X2(g)?AX5(g)在容積為10L的密閉容器中進(jìn)行.起始時(shí)AX3和X2均為0.2mol.反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行,反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示.
①實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率 v(AX5)=1.7×10-4mol/(L•min);
②圖中3組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)由大到小的次序?yàn)閎ca(填實(shí)驗(yàn)序號(hào));與實(shí)驗(yàn)a相比,其他兩組改變的實(shí)驗(yàn)條件及判斷依據(jù)是:b加入催化劑,反應(yīng)速率加快,但平衡點(diǎn)沒(méi)有改變、c溫度升高,反應(yīng)速率加快,但平衡點(diǎn)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)(或反應(yīng)容器的容積和起始物質(zhì)的量未改變,但起始總壓強(qiáng)增大).
③用p0表示開(kāi)始時(shí)總壓強(qiáng),p表示平衡時(shí)總壓強(qiáng),α表示AX3的平衡轉(zhuǎn)化率,則α的表達(dá)式為2(1-PPo)×100%.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

14.近一個(gè)月濟(jì)寧地區(qū)的空氣污染指數(shù)居高不下,霧霾天氣嚴(yán)重,據(jù)分析霾中含有硫和氮的氧化物,如SO2、NOx等.
(1)NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一.
①NOx形成的酸雨被稱為硝酸型酸雨,硝酸型酸雨中含有的主要離子有H+、NO3-
②汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)高溫電火花會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式是N2+O2 _2NO.
(2)因SO2的大量排放形成的酸雨被稱為硫酸型酸雨,我國(guó)的酸雨主要是硫酸型酸雨.取硫酸型酸雨樣品置于空氣中,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)該酸雨的酸性增強(qiáng)了,你認(rèn)為原因是:2H2SO3+O2=2H2SO4(用化學(xué)方程式表示).
(3)為減少SO2的排放,常采取一些有效措施:
①在含硫煤中加入生石灰可以起到固硫的作用,燃燒過(guò)程中,硫元素轉(zhuǎn)化成其最高價(jià)態(tài)的化合物,該化合物的化學(xué)式是CaSO4
②下列物質(zhì)中,可用于吸收煙氣中的SO2的是ad(填序號(hào)).
a.Na2CO3       b.H2SO4       c.NaHSO3     d.NH3•H2O
(4)取某空氣樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)液,其中所含的離子及其濃度如下:
離子K+Na+NH4+H+SO42-NO3-Cl-
濃度/mol•L-14×10-66×10-62×10-5a4×10-53×10-52×10-5
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算:a=1×10-4mol/L.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

1.實(shí)驗(yàn)室用18.4mol/L的H2SO4配制1mol•L-1稀H2SO4溶液100mL.
(1)計(jì)算所需濃H2SO4體積為5.4mL.
(2)量取所需濃H2SO4,應(yīng)選用10mL量筒(選填5mL、10mL、20mL)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

18.使1.25g膽礬加熱失水0.36g,所得晶體的化學(xué)式為(  )
A.CuSO4•3H2OB.CuSO4•2H2OC.CuSO4•H2OD.CuSO4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.Cl2在70℃的NaOH水溶液中,能同時(shí)發(fā)生兩個(gè)自身氧化還原反應(yīng),反應(yīng)完全后測(cè)得溶液中NaClO和NaClO3的物質(zhì)的量比為6:1,則溶液中NaCl和NaClO的物質(zhì)的量之比為( �。�
A.9:4B.6:1C.7:6D.11:6

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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