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工業廢水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—,它們會對人類及生態系統產生很大的傷害,必須進行處理。該法的工藝流程為

其中第①步存在平衡:2CrO42—(黃色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O
(1)若平衡體系的pH=2,則溶液顯           色。
(2)能說明第①步反應達平衡狀態的是     。(選填編號)

A.Cr2O72—和CrO42—的濃度相同B.v(Cr2O72—) ="2v" (CrO42—)
C.溶液的顏色不變D.溶液的pH值不變
(3)寫出第②步中Cr2O72轉變為Cr3的離子方程式:                           
(4)向Cr2(SO4)3溶液中,滴加NaOH,當pH=4.6時,開始出現Cr(OH)3沉淀,隨著pH的升高,沉淀增多,但當pH≥13時,沉淀消失,出現亮綠色的[Cr(OH)4]離子。其平衡關系如下:

現向0.05mol·L-1的Cr2(SO4)3溶液50mL中,加入等體積0.6 mol·L-1的NaOH溶液,充分反應后,溶液中可觀察到的現象為      ,溶液中離子濃度由大到小的順序為       
(5)在Na[Cr(OH)4]和Na2Cr2O7混合后的溶液中加入H2SO4酸化,鉻元素以             形式存在(填寫離子符號)。

(1)橙
(2)C D
(3)Cr2O72+6Fe2+14H→2Cr3+6Fe3+7H2O
(4)溶液由紫色變為亮綠色; c(Na+)>c(OH--)>c(SO42--)>c([Cr(OH)4])>c(H+) 。
(5)Cr3+、Cr2O72— 

解析試題分析:
(1)第①步存在平衡:2CrO42—(黃色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O,當平衡體系的pH=2,溶液顯酸性,平衡正向移動,所以c(Cr2O72—)較大,則溶液顯橙色。
(2)當反應達到平衡狀態時,任何微粒的濃度都保持不變。對每種微粒來說消耗的濃度與產生的濃度相等,即V(正)=V(逆)。溶液的顏色不變,溶液的pH不變,v(Cr2O72—) ="1/2v" (CrO42—).但不同的微粒的濃度可能相等,也可能不等。因此能說明第①步反應達平衡狀態的是C、D。
(3)根據電荷守恒、原子守恒及電子守恒定律可知:第②步中Cr2O72轉變為Cr3的離子方程式為Cr2O72+6Fe2+14H→2Cr3+6Fe3+7H2O。
(4)現向0.05mol·L-1的Cr2(SO4)3溶液50mL中,加入等體積0.6 mol·L-1的NaOH溶液時,c(Cr3+)="0." 1mol/L,n(Cr3+)="0.005mol" ,c(OH-)=0.3mol/L,溶液的pH>4.6所以會發生反應Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓, 反應消耗OH-的物質的量為0.015mol,剩余OH-的物質的量為0.3mol/L×0.1L- 0.015mol=0.015mol,c(OH-)="0.015mol" ÷0.1L=0.15mol/L.大于pH=13時的c(OH-)。所以會再發生 Cr(OH)3+ H2O=H++ [Cr(OH)4]2-。因此溶液呈亮綠色。即溶液的顏色由紫色變為亮綠色。c(SO42-)=0.075mol/L,n(Na+)="0.3mol/L," c(OH--)=(0.03mol-4×0.005mol)÷0.1L="0.1mol/L" , c(H+)=Kw÷c(OH--)=10-14÷0.1=10-13mol/L,   c([Cr(OH)4])=" 0.05mol/L" 。所以溶液中離子濃度由大到小的順序為c(Na+)>c(OH--)>c(SO42--)>c([Cr(OH)4])>c(H+)。
(5)在Na[Cr(OH)4] 溶液中加入H2SO4酸化由關系式可知鉻元素以Cr3+形式存在;在Na2Cr2O7的溶液中加入H2SO4酸化,由:2CrO42—(黃色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O知鉻元素以Cr2O72—存在。所以在Na[Cr(OH)4]和Na2Cr2O7混合后的溶液中加入H2SO4酸化,鉻元素以Cr3+、Cr2O72— 形式存在。
考點:考查化學平衡狀態的判斷、平衡移動、離子濃度的大小比較、離子方程式的書寫的知識。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(10分)某科研小組設計出利用工業廢酸(l0%)來堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦的方案,實現廢物綜合利用,如下圖所示。

已知:各離子開始沉淀及完全沉淀時的pH如下表所示。

請回答下列問題:
(1)氧化銅鋅礦中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS
不溶,則相同溫度下:Ksp(CuS)______Ksp(ZnS)(選填“>”“<”或“=”)。
(2)物質A可使用下列物質中的   。

A.KMnO4 B.O2 C.H2O2 D.Cl2 
(3)除鐵過程中加入氨水的目的是調節溶液的pH,pH應控制在________范圍之間。
(4)物質B可直接用作氮肥,則B的化學式是________。
(5)除鐵后得到的Fe(OH)3可用KClO溶液在堿性環境下將其氧化得到一種高效的多功能水處理劑——K2FeO4,寫出該反應的離子方程式__________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

甲、乙、丙是三種不含相同離子的可溶性強電解質。它們所含的離子如下表所示:

陽離子
NH4+、Na、Mg2
陰離子
OH、NO3、SO42
 
取等質量的三種化合物配制成相同體積的溶液,其溶質的物質的量濃度:c(甲)>c(乙)>c(丙)。
(1)甲是________,向AlCl3溶液中逐滴加入甲溶液,觀察到的現象是________,對應的離子方程式為________。
(2)乙是______,設計實驗確定乙的物質組成________(若乙已確定,則不填該空)。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

某校學生化學實驗小組,為驗證非金屬元素氯的氧化性強于硫和氮,設計了一套實驗裝置(部分夾持裝置已略去):

(1)寫出A中反應的離子方程式     
(2)B中出現黃色渾濁現象,產生此現象的離子方程式              
(3)D中干燥管中出現的現象是              ,化學方程式           
(4)有同學認為D中的現象并不能說明氯的氧化性大于氮,需要在C之前加裝洗氣裝置,請指出洗氣裝置盛裝試劑      
(5)還有什么方法能證明氧化性Cl2>S ,用一種相關事實說明          

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

由幾種離子化合物組成的混合物,含有以下離子中的若干種:K、NH、Ba2、Al3、Fe3、Cl、SO42-、CO32-,將該混合物溶于水后得澄清溶液,現取3份100 mL該溶液分別進行如下實驗:

序號
實驗內容
實驗結果
1
加過量鹽酸
無氣體產生
2
加足量NaOH溶液并加熱
收集到氣體1.12 L(已折算成標準狀況下的體積),并有紅褐色沉淀生成,將沉淀過濾洗滌、干燥、灼燒,稱重得1.60 g固體。
3
加足量BaCl2溶液時,對所得沉淀進行洗滌、干燥、稱量
第一次稱量讀數為2.33 g
 
試回答下列問題:
(1)根據實驗1對CO32-是否存在的判斷是________,(填“一定存在”“一定不存在”或“不能確定”);根據實驗1~3判斷混合物中一定不存在的離子是________。
(2)試確定溶液中一定存在的陰離子及其物質的量濃度(可不填滿):
陰離子符號
物質的量濃度(mol·L-1)
 
 
 
 
 
 
 

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

A、B、C、D、E、F、G七種物質間存在如圖所示的轉化關系,其中A、B、D、G含有同種元素。

已知:
A為金屬單質,B為紅褐色固體,E為密度最小的氣體,G為淺綠色的溶液。
D的水溶液為黃色溶液,能與硝酸銀溶液反應生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。
在水溶液中D能將某氧化物氧化為F,F是含有三種元素的化合物。
請回答下列問題:
(1)構成C物質的元素在周期表中的位置是     ,在短周期主族元素中,該元素與其相鄰元素的原子半徑從大到小的順序是         (用元素符號表示)。
(2)D的水溶液呈   性,請用離子方程式解釋原因:             
(3)上述反應中屬于置換反應的是     (填序號)。
(4)反應③(即D將某種氧化物氧化為F)的離子方程式:               
(5)對氣體C進行如下實驗。已知整個反應過程中,每消耗0.1mol KI,轉移的電子數約為3.612×1023個。請按照要求填空:

實驗步驟
實驗現象
寫離子方程式
將少量氣體通入淀粉KI溶液
溶液最初變成     
 
繼續通入氣體
溶液逐漸變成無色
 
 

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

Ⅰ.銅鐵及其化合物在日常生活中應用廣泛,某研究性學習小組用粗銅(含雜質Fe)與過量氯氣反應得固體A,用稀鹽酸溶解A,然后加試劑調節溶液的pH后得溶液B,溶液B經系列操作可得氯化銅晶體,請回答:
(1)固體A用稀鹽酸溶解的原因是           __。
(2)檢驗溶液B中是否存在Fe3的方法是   __。
(3)已知元素在高價態時常表現氧化性,若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加熱,生成CuCl沉淀,則生成CuCl的離子方程式是           
Ⅱ.常溫下,某同學將稀鹽酸和氨水等體積混合,兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH如下表:

實驗編號
氨水物質的量濃度/(mol·L-1
鹽酸物質的量濃度/(mol·L-1
混合溶液pH

0.1
0.1
pH=5

c
0.2
pH=7

0.2
0.1
pH>7
 
請回答:
(4)從第①組情況分析,該組所得混合溶液中由水電離出的c(H)=   __mol·L-1;從第②組情況表明,c   __(填“>”“<”或“=”)0.2 mol·L-1;從第③組情況分析可知,混合溶液中c(NH4+   __(填“>”“<”或“=”)c(NH3·H2O)。
(5)寫出以下四組溶液NH4+濃度由大到小的順序   __>   __>   __>   __(填選項編號)。
A.0.1 mol·L-1 NH4Cl
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl和0.1 mol·L-1 NH3·H2O
C.0.1 mol·L-1 NH3·H2O
D.0.1 mol·L-1 NH4Cl和0.1 mol·L-1 HCl

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

食鹽和工業用鹽具有廣泛的用途。已知工業用鹽主要成分為NaNO2,外觀酷似食鹽并有咸味。NaNO2有氧化性和還原性,遇酸分解放出NO2
(1)下列試劑可鑒別工業用鹽和食鹽的是________。
a.H2O       b.硝酸酸化的硝酸銀        c.鹽酸
(2)NaNO2與氫碘酸反應(含氮產物為NO)的離子方程式為______________。
(3)某工廠廢液中含有2%~5%的NaNO2,直接排放會造成水污染,但加入下列物質中的某一種就能使NaNO2中的氮轉化為對空氣無污染的氣體,該物質是________。
a.NaCl   b.NH4Cl   c.濃H2SO4
(4)氯堿工業通過電解飽和食鹽水來獲得相應的產物。請寫出電解食鹽水的離子方程式______________________________________,
若在標準狀況下生成3.36 L H2,則溶液中生成的OH的物質的量為____。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

某溶液中含有Fe2、Al3、Ag、Cu2,為分別得到各含一種金屬陽離子的沉淀物。可采取①通入H2S氣體,②通入CO2氣體,③加入鹽酸,④加入氫氧化鈉溶液四個步驟,每次通入或加入試劑均過量,且每次都把沉淀物濾出,其操作的正確順序是(  )。

A.③①④②B.①③④②C.④②①③D.④②③①

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同步練習冊答案
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