題目列表(包括答案和解析)
(10分)隨著工業的迅速發展,產生的廢水對水體的污染也日趨嚴重。通過控制溶液的pH對工業廢水中的金屬離子進行分離是實際工作中經常使用的方法。下表是常溫下金屬氫氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常數)和金屬離子在某濃度下開始沉淀所需的pH(表中濃度為相應pH時溶液中有關金屬離子產生沉淀的最小濃度;當溶液中金屬離子濃度小于10-5 mol?L-1時通常認為該離子沉淀完全)。
金屬離子 | Ksp | pH(10-1 mol?L-1) | pH(10-5 mol?L-1) |
Fe3+ | 4.0×10-38 | 2.7 | 3.7 |
Cr3+ | 6.0×10-31 | 4.3 | 5.6 |
Cu2+ | 2.2×10-20 | 4.7 | 6.7 |
Ca2+ | 4.0×10-5 | 12.3 | 14.3 |
(2)某有色金屬冶煉廠排放的廢氣中含SO2,先用石灰漿吸收SO2,然后利用空氣中的氧氣將產物繼續氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。寫出反應的兩個化學方程式:_______________________________、_______________________________。
(3)硫酸廠排放的尾氣中的SO2與硝酸廠排放的尾氣中的NO和NO2在催化劑作用下能發生氧化還原反應,釋出一種無色、無味、無毒的大氣含有氣體和一種常溫(20 ℃)、常壓(101 kPa)下的無色液體,試分別寫出它們發生反應的化學方程式:_______________________________、_______________________________。
(10分)隨著工業的迅速發展,產生的廢水對水體的污染也日趨嚴重。通過控制溶液的pH對工業廢水中的金屬離子進行分離是實際工作中經常使用的方法。下表是常溫下金屬氫氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常數)和金屬離子在某濃度下開始沉淀所需的pH(表中濃度為相應pH時溶液中有關金屬離子產生沉淀的最小濃度;當溶液中金屬離子濃度小于10-5 mol•L-1時通常認為該離子沉淀完全)。
金屬離子 |
Ksp |
pH(10-1 mol•L-1) |
pH(10-5 mol•L-1) |
Fe3+ |
4.0×10-38 |
2.7 |
3.7 |
Cr3+ |
6.0×10-31 |
4.3 |
5.6 |
Cu2+ |
2.2×10-20 |
4.7 |
6.7 |
Ca2+ |
4.0×10-5 |
12.3 |
14.3 |
(1)某廠排出的廢水中含有Cu2+和Fe3+,測得其濃度均小于0.1 mol•L-1。為除去其中的Fe3+,回收銅,需控制的pH范圍是_______________________________。
(2)為了處理含有Cr2O72-酸性溶液的工業廢水,采用如下方法:向廢水中加人適量NaCl,以Fe為電極進行電解,經過一段時間,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出,從而使廢水中鉻含量低于排放標準。
①Cr2O72-轉變為Cr3+的離子方程式為______________________。
②pH對廢水中Cr2O72-去除率的影響如圖。你認為電解過程中溶液的pH取值在______范圍內對降低廢水中的鉻含量最有利,請說明理由:_________________________________。
[注:去除率(%)=[(c0-c)/co]×100%,式中:co—處理前廢水中Cr2O72-濃度,c—處理后廢水中Cr2O72-的濃度]
(3)沉淀轉化在生產中也有重要應用。例如,用Na2CO3溶液可以將鍋爐水垢中的CaSO4轉化為較疏松而易清除的CaCO3,該沉淀轉化達到平衡時,其平衡常數K=_________(寫數值)。[已知Ksp (CaSO4)=9.1x10-6,Ksp (CaCO3)=2.8×10-9]
(2)某有色金屬冶煉廠排放的廢氣中含SO2,先用石灰漿吸收SO2,然后利用空氣中的氧氣將產物繼續氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。寫出反應的兩個化學方程式:_______________________________、_______________________________。
(3)硫酸廠排放的尾氣中的SO2與硝酸廠排放的尾氣中的NO和NO2在催化劑作用下能發生氧化還原反應,釋出一種無色、無味、無毒的大氣含有氣體和一種常溫(20 ℃)、常壓(101 kPa)下的無色液體,試分別寫出它們發生反應的化學方程式:_______________________________、_______________________________。
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