3、(2011东城28.)(14分)欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将已知:
Fe2 ++转化为Cr(OH)3沉淀除去。
氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH 7.0 1.9 6.0 9.0 3.2 8.0 Fe3 Cr3 +
(1)某含铬废水处理的主要流程如图-22所示:
含 的废水 混凝剂 初沉池 NaHSO3 H2SO4 反应池 NaOH 高分子混凝剂 沉淀池 排放
污泥处理 Cr(OH)3
图-22
①初沉池中加入的混凝剂是K2SO4﹒Al2(SO4)3﹒24H2O,用离子方程式表示其反应原理是 。 ②反应池中发生主要反应的离子方程式是
+
+5H+=2Cr3++
+4H2O。根据“沉淀法”和“中和法”的
原理,向沉淀池中加入NaOH溶液,此过程中发生主要反应的离子方程式是 、 。证明Cr3+沉淀完全的方法是 。
(2)工业可用电解法来处理含
-2+
废水。实验室利用如图-23模拟处理含
+
-2+
的废水,阳极
Fe
反应的离子方程式
+ Fe
反应式是Fe-2e=Fe,阴极反应式是2 H +2e=H2↑。Fe与酸性溶液中的
是 ,得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从水的电离平衡角度解释其原因是 。用电解法处理该溶液中0.01mol
时,至少得到沉淀的质量是 g。
—
含Cr2O72废水、稀H2SO4
答案:28.(14分,每空2分)(1)①Al3+ +3H2O= Al(OH)3(胶体)+3H+ 或Al3+ +3H2O Al(OH)3+3H+
②Cr3++ 3OH- =Cr(OH)3↓、H++ OH- = H2O。测定溶液的pH,若pH≥8,则证明Cr3+沉淀完全。 (2)
图-23
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,阴极反应消耗了水中的H+,打破了水的电离平衡,促进了水的电
离,使溶液中OH-浓度增大,溶液的碱性增强。8.48 4、(2011丰台26.)(14分)工业生产中含硫废水的排放会污染环境,需要对含硫废水进行处理与利用。 (1)某制革厂含硫废水中主要含有物是Na2S。
① 测得该废水溶液pH=12,用离子方程式解释溶液呈碱性的原因 。
② 含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将Na2S转化为Na2SO4,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。已知1000℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s) + 4H2(g) Na2S(s) + 4H2O(g) ,已知该反应的平衡常数K1000℃<K1400℃,则该反应的△H______0(填“>”“=”或“<”)。
(2)含硫燃料中间体废水中主要含有物为Na2SO3,回收废水中的硫化物,以减少资源的浪费,可采用以下方法:
① 中和含酸废水工业常用的试剂x是 。
② 写出H2S气体与足量NaOH溶液反应的化学方程式 。
—
③ 铁屑与石墨能形成微型原电池,SO32在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到从废水中除去Na2SO3
—
的目的,写出SO32在酸性条件下放电生成H2S的电极反应式: 。
④ 已知:2H2S(g)+O2(g) = 2 S(s) +2 H2O(l) △H= —632.8 kJ/mol
SO2 (g) = S(s) + O2(g) △H= +269.8kJ/mol
H2S与O2反应生成SO2和H2O的热化学方程式为 。 答案:26.(14分)
———
(1)①S2+ H2O HS + OH (2分)
② 1:2 (2分) > (2分) (2)① 石灰水 (2分)
② H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O (2分)
——
③ SO32+ 8H+ + 6e= H2S↑+ 3H2O (2分)
④ 2H2S(g)+3O2(g) = 2SO2 (g) + 2H2O(l) △H= —1172.4kJ/mol (2分,合理给分)
5、(2011石景山27.)(14分)我国制碱工业的先驱——侯德榜先生,1939年发明了著名的侯氏制碱法,其核心反
应原理可用如下化学方程式表示:
NH3+CO2+NaCl+H2O NH4Cl+NaHCO3(晶体),
依据此原理,欲制得碳酸氢钠晶体,某校学生设计了如下实验装置,其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和。
(1)A装置中所发生反应的离子方程式为________________________。
C装置中稀硫酸的作用为___________________________________________。 (2)下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100g水)
温度 溶 解 盐 度 NaCl NaHCO3 35.7 6.9 35.8 8.1 36.0 9.6 36.3 11.1 36.6 12.7 37.0 14.5 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 参照表中数据,请分析B装置中使用冰水的目的是______________________。
(3)该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指导教师指出应在
_____________装置之间(填写字母)连接一个盛有___________的洗气装置,其作用是_____________________________________。
(4)若该校学生进行实验时,所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质
量为5.04g,则NaHCO3的产率为 。 答案.(共14分,每空2分)
(1) CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;吸收从B装置中的试管内逸出的氨气,减少对环境的污染 (2)温度越低,碳酸氢钠的溶解度越小,便于析出
(3)A与B; 饱和NaHCO3溶液(其他合理答案均可给分);除去CO2中混合的HCl气体 (4)60%

