用石灰石代替堿液處理酸性廢水可降低成本.大多數(shù)情況下,利用石灰石處理含金屬離子的酸性廢水并不適用,原因在于酸與石灰石反應(yīng)的限度,使溶液體系的pH不能達(dá)到6.0以上的排放標(biāo)準(zhǔn).當(dāng)酸性廢水中含有Fe3+、Fe2+、Al3+時能利用石灰石處理該酸性廢水,可使pH上升到6.0以上,達(dá)到滿意效果,其研究步驟如下:
Ⅰ、向0.1mol/L鹽酸,加入石灰石粉,當(dāng)溶液體系pH升至5.6時,再繼續(xù)加入石灰石粉無氣泡冒出,說明此時已達(dá)溶解平衡.
Ⅱ、向含F(xiàn)e3+、Fe2+、Al3+的酸性廢水中加入適量的0.1mol/L鹽酸和30% H2O2溶液,充分反應(yīng).
Ⅲ、將Ⅱ中獲得的溶液加入到Ⅰ溶液中,得到混合液x,測得混合液pH<2.0.
Ⅳ、向混合液x中加入石灰石粉,有大量氣體產(chǎn)生,并逐漸有沉淀生成.pH升到6.2時停止加石灰石粉.
(1)HCl的電子式是
 

(2)石灰石與鹽酸反應(yīng)的離子方程式是
 

(3)從化學(xué)平衡的角度分析CaCO3與鹽酸反應(yīng)的原理
 
 (用化學(xué)用語表示).
(4)CaCl2溶液顯中性,步驟Ⅰ中溶液體系pH=5.6的原因是
 

(5)步驟Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是
 

(6)已知:生成氫氧化物沉淀的pH
Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3
開始沉淀時 3.4 6.3 1.5
完全沉淀時 4.7 8.3 2.8
注:金屬離子的起始濃度為0.1mol/L
根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟Ⅱ的目的:
 

(7)步驟Ⅳ中,當(dāng)pH上升到3.3以上時,會促進(jìn)Al3+的水解,Al3+水解的離子方程式是
 

(8)步驟Ⅳ中溶液體系的pH可上升到6.2,是因?yàn)樯葾l(OH)3可與溶液中的HCO3-反應(yīng)使c(CO32-)增大,該反應(yīng)的離子方程式是
 
考點(diǎn):難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),常見的生活環(huán)境的污染及治理,物質(zhì)的分離、提純和除雜
專題:電離平衡與溶液的pH專題,元素及其化合物
分析:(1)HCl中H與Cl通過1個共用電子對結(jié)合在一起,Cl原子周圍有8個電子;
(2)碳酸鈣是難溶電解質(zhì);
(3)CaCO3在溶液中存在沉淀溶解平衡,加鹽酸,平衡正移;
(4)二氧化碳溶于水生成碳酸,溶液顯酸性;
(5)酸性條件下,H2O2與Fe2+反應(yīng)生成Fe3+;
(6)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,需要把Fe2+氧化為Fe3+,再形成沉淀除去;
(7)Al3+的水解生成氫氧化鋁;
(8)Al(OH)3與溶液中的HCO3-反應(yīng)生成CO32-
解答: 解:(1)HCl中H與Cl通過1個共用電子對結(jié)合在一起,Cl原子周圍有8個電子,所以HCl 的電子式為:,故答案為:;
(2)碳酸鈣是難溶電解質(zhì),書寫離子方程式時,應(yīng)該保留化學(xué)式,所以石灰石與鹽酸反應(yīng)的離子方程式是CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O,
故答案為:CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O;
(3)CaCO3在溶液中存在沉淀溶解平衡,加鹽酸,鹽酸與碳酸根離子反應(yīng),碳酸根離子濃度減小,沉淀溶解平衡平衡正移,
故答案為:CaCO3(s)?Ca2++CO32-+2H+?H2CO3,加入鹽酸,H+濃度增大,CaCO3(s)溶解平衡正向移動;
(4)二氧化碳溶于水生成碳酸,溶液顯酸性,所以步驟Ⅰ中溶液體系pH=5.6,
故答案為:二氧化碳在溶液中的溶解達(dá)到飽和;
(5)酸性條件下,H2O2與Fe2+反應(yīng)生成Fe3+,反應(yīng)的離子方程式是:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,
故答案為:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;
(6)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,需要把Fe2+氧化為Fe3+,再形成沉淀除去,所以步驟Ⅱ的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,調(diào)節(jié)pH值使鐵元素完全沉淀,
故答案為:將Fe2+氧化為Fe3+,調(diào)節(jié)pH值使鐵元素完全沉淀;
(7)Al3+的水解生成氫氧化鋁,Al3+水解的離子方程式是:Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+,
故答案為:Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+
(8)Al(OH)3與溶液中的HCO3-反應(yīng)生成CO32-和Al3+,其反應(yīng)的離子方程式為3HCO3-+Al(OH)3═3CO32-+Al3++3H2O,
故答案為:3HCO3-+Al(OH)3═3CO32-+Al3++3H2O.
點(diǎn)評:本題以石灰石代替堿液處理酸性廢水為情境,考查了電子式的書寫、沉淀轉(zhuǎn)化原理的應(yīng)用、離子方程式的書寫、水解原理的應(yīng)用等,題目涉及的知識點(diǎn)較多,題目綜合性較強(qiáng),難度中等,側(cè)重于考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列關(guān)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“目的-操作-現(xiàn)象-結(jié)論”的描述不正確的是( �。�
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD> 所加試劑(或操作、圖示)          實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
A 檢驗(yàn)稀鹽酸和氫氧化鈉溶液是否恰好完全反應(yīng) 在反應(yīng)后的溶液中滴加無色酚酞試液 無明顯現(xiàn)象 恰好完全反應(yīng)
B 判斷海水和蒸餾水 蒸發(fā)結(jié)晶 液體消失,無殘留物 該液體為蒸餾水
C 檢驗(yàn)溶液中是否含碳酸根離子或碳酸氫根離子 加入稀鹽酸再將氣體通入石灰水中 有無色無味氣體產(chǎn)生,且石灰水中有白色渾濁形成 溶液中一定含碳酸根離子或碳酸氫根離子
D 測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù) 完全燃燒后,冷卻至室溫,打開彈簧夾,進(jìn)入水的體積約為集氣瓶中空氣體積的
1
5
氧氣約占空氣體積的
1
5
A、AB、BC、CD、D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

由Ca3(PO42、SiO2、焦炭等為原料生產(chǎn)硅膠(SiO2?nH2O)、磷、磷酸及CH3OH,下列工藝過程原料綜合利用率高,廢棄物少.

(1)上述反應(yīng)中,屬于置換反應(yīng)的是
 
[選填:(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)].
(2)高溫下進(jìn)行的反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為:
 
;固體廢棄物CaSiO3可用于
 

(3)反應(yīng)Ⅲ需在隔絕氧氣和無水條件下進(jìn)行,其原因是
 

(4)CH3OH可用作燃料電池的燃料,在強(qiáng)酸性介質(zhì)中,負(fù)極的電極反應(yīng)式為
 

(5)指出(Ⅵ)這一環(huán)節(jié)在工業(yè)生產(chǎn)上的意義
 

(6)寫出由P→H3PO4 有關(guān)反應(yīng)式①
 
 
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

如圖中A-F均為中學(xué)化學(xué)中常見的物質(zhì),它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系.其中A、D為金屬單質(zhì).(反應(yīng)過程中水及其他產(chǎn)物已略去)

(1)C是
 
,J是
 
(填化學(xué)式).
(2)寫出C與NaOH反應(yīng)生成F的化學(xué)方程式
 

(3)A在常溫下也可與NaOH溶液反應(yīng)生成F,寫出此反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式
 
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(1)已知在常溫下,常見弱酸和弱堿的電離平衡常數(shù)如下表所示:
電解質(zhì) HF CH3COOH HNO2 NH3?H2O
電離平衡常數(shù)K 3.53×10-4 1.76×10-5 4.6×10-4 1.77×10-5
濃度均為0.1mol?L-1的下列5種溶液:①CH3COONH4 ②CH3COONa�、跱aNO2  ④HF  ⑤NH4Cl,溶液pH值由小到大的順序是(填寫編號)
 

(2)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣,若測得該試樣所含水溶性無機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表:
離子 K+ Na+ NH4+ SO42- NO3- Cl-
濃度/mol?L-1 4×10-6 6×10-6 2×10-5 4×10-5 3×10-5 2×10-5
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算試樣的pH=
 

(3)如圖表示某溶液中c(H+)和c(OH-)的關(guān)系,下列判斷正確的是
 
(用編號填寫)
A.兩條曲線間任意點(diǎn)均有c(H+)×c(OH-)=Kw
B.AB線上任意點(diǎn)均有pH=7
C.圖中T1<T2
D.M區(qū)域內(nèi)(陰暗部分)任意點(diǎn)均有c(H+)>c(OH-
(4)pKa表示的是弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)的負(fù)對數(shù),即pKa=-lgKa,有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

①0.01mol?L-1 NaHSO3溶液的pH=bl,0.01mol?L-1 NaHCO3溶液的pH=b2,b1
 
b2(填“<”“>”“=”)
②向10mL 0.01mol?L-1的H2SO3溶液中,滴加0.0lmol?L-1 KOH溶液10mL,溶液中存在c(H+)>c(OH-),則以下四種微粒K+、H2SO3、HSO3-、SO32-,其濃度由大到小的順序?yàn)?div id="wynexpj" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某種工業(yè)廢水中含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它們易被人體吸收積累而導(dǎo)致肝癌.污水處理廠常用還原沉淀法處理含鉻廢水,其流程如下:
Cr42-
H+
①轉(zhuǎn)化
CrO72-
Fe2+
②還原
Cr3+
OH-
③沉淀
Cr(OH)3
2CrO42-(黃色)+2H+═Cr2O72-(橙色)+H2O
①Cr2O72-中Cr的化合價是
 

②若平衡體系的pH=10,則溶液顯
 
色.
(2)第②步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
 
,還原1mol Cr2O72-離子,需要
 
mol的FeSO4?7H2O;
(3)常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH應(yīng)調(diào)至
 
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌i幋锝呅撻柛銈呭閺屾盯骞橀懠顒夋М闂佹悶鍔嶇换鍐Φ閸曨垰鍐€妞ゆ劦婢€缁墎绱撴担鎻掍壕婵犮垼娉涢鍕崲閸℃稒鐓忛柛顐g箖閸f椽鏌涢敐鍛础缂佽鲸甯¢幃鈺呮濞戞帗鐎伴梻浣告惈閻ジ宕伴弽顓犲祦闁硅揪绠戠粻娑㈡⒒閸喓鈯曟い鏂垮濮婄粯鎷呴崨濠傛殘婵烇絽娲﹀浠嬫晲閻愭潙绶為柟閭﹀劦閿曞倹鐓曢柡鍥ュ妼閻忕姵淇婇锝忚€块柡灞剧洴閳ワ箓骞嬪┑鍥╀壕缂傚倷绀侀鍛崲閹版澘鐓橀柟杈鹃檮閸婄兘鏌ょ喊鍗炲闁告柨鎲$换娑氣偓娑欋缚閻倕霉濠婂簼绨绘い鏇稻缁绘繂顫濋鐔割仧闂備胶绮灙閻忓繑鐟╁畷鎰版倷閻戞ǚ鎷洪柣搴℃贡婵敻濡撮崘鈺€绻嗛柣鎰綑濞搭喗顨ラ悙宸剱妞わ妇澧楅幆鏃堟晲閸ラ搴婇梻鍌欒兌缁垶宕濋敃鍌氱婵炲棙鎸哥粈澶愭煏閸繃顥撳ù婊勭矋閵囧嫰骞樼捄鐩掋垽鏌涘Ο铏规憼妞ゃ劊鍎甸幃娆撳箵閹烘挻顔勯梺鍓х帛閻楃娀寮诲☉妯锋闁告鍋為悘鍫熺箾鐎电ǹ顎岄柛娆忓暙椤繘鎼归崷顓狅紲濠殿喗顨呭Λ娆撴偩閸洘鈷戠紓浣癸供濞堟棃鏌ㄩ弴銊ら偗闁绘侗鍠涚粻娑樷槈濞嗘垵濮搁柣搴$畭閸庡崬螞瀹€鍕婵炲樊浜濋埛鎴︽煕濞戞﹫鍔熺紒鐘虫崌閹顫濋悡搴$睄闂佽桨绀佺粔鐟邦嚕椤曗偓瀹曟帒饪伴崪鍐簥闂傚倷绀侀幖顐ゆ偖椤愶箑纾块柟鎯板Г閸嬧晜绻涘顔荤凹闁绘挻绋戦湁闁挎繂鎳忛幉鎼佸极閸惊鏃堟偐闂堟稐绮跺┑鐐叉▕閸欏啴濡存笟鈧浠嬵敇閻愰潧骞愰梻浣告啞閸旀垿宕濆澶嬪€堕柛顐犲劜閸婄敻鎮峰▎蹇擃仾缂佲偓閸愨斂浜滈柕濞垮劵闊剚顨ラ悙璇ц含鐎殿喕绮欓、姗€鎮欓棃娑樼闂傚倷绀侀幉锟犲礉閹达箑绀夐幖娣妼绾惧綊鏌ㄩ悤鍌涘

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

正丁醛可由丙烯通過下列反應(yīng)制�。�
CH3CH=CH2+CO+H2?CH3CH2CH2CHO(正丁醛)…反應(yīng)①
同時發(fā)生副反應(yīng):CH3CH=CH2+CO+H2?(CH32CHCHO(異丁醛)…反應(yīng)②
CH3CH=CH2+H2?CH3CH2CH3…反應(yīng)③
三個反應(yīng)在不同溫度時的平衡常數(shù)見下表.回答問題:
溫度/K 反應(yīng)① 反應(yīng)② 反應(yīng)③
298 2.96×109 2.53×109 1.32×1015
423 1.05×102 5.40×102 2.52×102
(1)423K時,如果反應(yīng)在恒容密閉容器中發(fā)生,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,下列說法錯誤的是
 
(填序號).
a.c(CO):c( H2)一定等于1:1         b.反應(yīng)混合物的密度保持不變
c.丙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值                  d.單位時間內(nèi),n(CO)消耗=n(正丁醛)生成
(2)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,若將反應(yīng)體系的溫度從298K提高到423K,再次達(dá)到平衡后,在生成物中,
 
(填物質(zhì)名稱)的摩爾百分含量降低.
(3)若反應(yīng)在298K進(jìn)行,根據(jù)平衡常數(shù)作出的推測正確的是
 

a.反應(yīng)③的反應(yīng)速率最大           b.達(dá)到平衡后生成物中丙烷的體積百分含量最高
c.反應(yīng)②達(dá)到平衡所需時間最長      d.298K時只有反應(yīng)③向正反應(yīng)方向進(jìn)行
(4)使用催化劑后,單位時間里正丁醛的產(chǎn)量大大提高,反應(yīng)體系產(chǎn)物中正/異醛比增大.導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的原因是
 
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的相應(yīng)實(shí)驗(yàn),不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā 。?br />
A、用圖1所示裝置除去Cl2中含有的少量HCl
B、用圖2所示裝置蒸發(fā)KCl溶液制備無水KCl
C、用圖3所示裝置可以完成“噴泉”實(shí)驗(yàn)
D、用圖4所示裝置制取、收集干燥純凈的NH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在蒸發(fā)皿中加熱蒸干并灼燒下列物質(zhì)的溶液,可以得到該物質(zhì)的是( �。�
A、硫酸鎂B、碳酸氫鈉
C、氯化鋁D、鹽酸溶液

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同步練習(xí)冊答案
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