化学复习方略word套题课时提升作业三十七选修2Word格式文档下载.docx
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10-3mol·
L-1,c(Mg2+)=6×
10-4mol·
L-1,则此水的硬度为 ;
(5)若(4)中的天然水还含有c(HC
)=8×
10-4mol•L-1,现要软化10m3这种天然水,则需先加入Ca(OH)2 g,然后加入Na2CO3 g。
3.(14分)(2013·
衢州模拟)水是人类生存和发展的宝贵资源,而水质的污染问题却越来越严重。
目前,世界各国已高度重视这个问题,并采取积极措施进行治理。
(1)下列项目:
色度、浊度、pH、某些金属离子、氯离子、硫酸根离子、氮和磷的化合物、 、生化需氧量等都是评价水质需要检测的项目,其中生化需氧量主要是检测水体中 (填“哪类物质”)消耗氧气的量。
(2)工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。
以下处理措施和方法都正确的是 (填字母编号,可多选)。
选项
污染物
处理措施
方法类别
A
废酸
加生石灰中和
物理法
B
Cu2+等重金属离子
加硫酸盐沉降
化学法
C
含纯碱的废水
加石灰水反应
(3)如图是某市污水处理的工艺流程示意图:
①下列物质中不可以作为混凝剂(沉降剂)使用的是 (填字母编号,可多选)。
A.偏铝酸钠B.氧化铝
C.碱式氯化铝D.氯化铁
②混凝剂除去悬浮物质的过程是 (填字母编号)。
A.只是物理过程
B.只是化学过程
C.是物理和化学过程
(4)在氯氧化法处理含CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
某厂废水中含KCN,其浓度为650mg·
L-1。
现用氯氧化法处理,发生如下反应:
KCN+2KOH+Cl2====KOCN+2KCl+H2O,再投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氯化为氮气。
请配平下列化学方程式:
□KOCN+□KOH+□Cl2□CO2+□N2+□KCl+□H2O,若处理上述废水20L,使KCN完全转化为无毒物质,至少需液氯 g。
4.(14分)某工业废水中含有CN-和Cr2
等离子,需经处理达标后才能排放,污水处理厂拟用下列流程进行处理。
回答下列问题:
(1)上述处理废水流程中主要采用的方法是 。
(2)流程②中,反应后无气体放出,该反应的离子方程式为
。
(3)含Cr3+的废水需进一步处理,请你设计一个处理方案:
。
(4)反应③中,每消耗0.4molCr2
转移2.4mole-,该反应的离子方程式为
_______________________________________________________________。
(5)取少量待检水样于试管中,加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成,继续加NaOH溶液至不再产生蓝色沉淀为止,再向溶液中加入足量Na2S溶液,蓝色沉淀转化成黑色沉淀,解释产生该现象的原因:
(用离子方程式表示)。
5.(17分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。
其生产工艺如下:
已知:
①温度较低时,Cl2通入KOH溶液生成次氯酸盐;
温度较高时,Cl2通入KOH溶液生成氯酸盐;
②Fe(NO3)3溶液与KClO溶液在强碱性环境中生成K2FeO4。
(1)该生产工艺应在 (选填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行。
(2)为了提高生活用水的卫生标准,自来水厂常使用高铁酸钾进行消毒、净化以改善水质,其原因是
(3)经过高铁酸钾处理后的水并不是纯净水,若要得到纯净水,可采用的净化方法是 。
(4)高铁酸钾溶于水形成浅紫红色溶液,溶液静置时会逐渐生成氧气并沉淀出氢氧化铁,此过程也会使溶液的pH增大。
写出其化学方程式
(5)在“反应液Ⅰ”中加KOH固体的目的是为了①吸收“反应液Ⅰ”中过量的Cl2,生成更多的KClO;
②
(6)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后,副产品是 和 (写化学式)。
6.(14分)电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:
保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。
Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。
阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。
某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置示意图如下:
(1)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。
此时,应向污水中加入适量的 。
a.BaSO4 b.CH3CH2OH
c.Na2SO4d.NaOH
(2)电解池阳极发生了两个电极反应,其中一个反应生成一种无色气体,则阳极的电极反应式分别是
Ⅰ. ;
Ⅱ. 。
(3)电极反应Ⅰ和Ⅱ的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是
_____________________________________________________________。
(4)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料作电极。
为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见上图)。
A物质的化学式是
。
7.(15分)海水资源的利用具有广阔前景。
海水中主要离子的含量如表所示:
成分
含量(mg·
L-1)
Cl-
18980
Ca2+
400
Na+
10560
HC
142
S
2560
Br-
64
Mg2+
1272
(1)电渗析法淡化海水的示意图如图所示,其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。
①阳极的主要电极反应式是 。
②在阴极附近产生少量白色沉淀,其成分有 和CaCO3,生成CaCO3的离子方程式是 。
③淡水的出口为 (填“a”“b”或“c”)。
(2)利用海水可以提取溴和镁,提取过程如下。
①提取溴的过程中,经过两次Br-→Br2转化的目的是 ,吸收塔中发生反应的离子方程式是 。
用平衡移动原理解释通空气的目的是 。
②从MgCl2溶液中得到MgCl2·
6H2O晶体的主要操作是 、 、过滤、洗涤、干燥。
③依据上述流程,若将10m3海水中的溴元素转化为工业溴,至少需要标准状况下Cl2的体积为 L(忽略Cl2的溶解、忽略Br-的损失)。
答案解析
1.【解析】
(1)石油分馏是在分馏塔中完成的,分馏的种类有常压分馏和减压分馏。
(2)为了获得化工原料乙烯,往往对石油进行裂解,需要较高的温度(700℃~
1000℃),这种反应属于化学反应。
(3)煤的干馏是化学变化,这是煤的综合利用;
而煤的气化、液化也是近年来煤综合利用的重要方法。
答案:
(1)分馏塔 减压分馏
获得沸点范围不同的各种馏分
(2)高温裂解
(3)煤的干馏 煤的液化 C+H2O(g)CO+H2
2.【解析】
(1)空气中的O2、CO2可以溶于水,故天然水中溶解的气体主要有O2、CO2。
(2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂水解生成胶状物质,可吸附杂质而净水。
(3)水的软化是通过化学方法除去水中的钙离子和镁离子,如加热;
也可以通过离子交换树脂除去。
(4)1.2×
10-3mol×
56g·
mol-1×
1000mg·
g-1=67.2mg,为6.72°
;
6×
10-4mol×
40g·
g-1=24mg,为3.38°
故此水的硬度为10.1°
。
(5)中和10m3c(HC
L-1中的HC
和沉淀10m3c(Mg2+)=6×
L-1中的Mg2+需要Ca(OH)2740g,然后沉淀加入的Ca(OH)2及原溶液中的Ca2+需要Na2CO31484g。
(1)O2 CO2
(2)明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁(任写两种,合理即可)
铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体,吸附天然水中的悬浮物并破坏天然水中的其他带异电荷的胶体,使其下沉,达到净化目的
(3)水中胶体及悬浮物沉淀下来,而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子
(4)10.1°
(5)740 1484
3.【解析】
(1)生化需氧量是有机物在水体中氧化分解过程中消耗O2的情况,因此应检测水体中耗氧有机物消耗O2的量。
(2)A中废酸与生石灰中和为化学方法;
B中Cu2+与硫酸盐不发生反应;
C中纯碱可与石灰水生成CaCO3沉淀,为化学方法。
(3)①NaAlO2、碱式氯化铝均水解生成Al(OH)3胶体,FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体,Al(OH)3、Fe(OH)3胶体可吸附水中悬浮物形成沉淀,因此只有Al2O3不可作混凝剂。
②混凝剂水解为化学过程;
与水中悬浮物形成沉淀,为物理过程。
(4)根据化合价升降法配平题中反应:
根据题中两步反应可得关系式:
KCN→Cl2和2KOCN→3Cl2,因此有关系式:
KCN →
Cl2
65
0.650g·
L-1×
20Lm(Cl2)
=
m(Cl2)=35.5g
(1)溶解氧(或DO) 耗氧有机物(或有机物)
(2)C (3)①B ②C
(4)2 4 3 2 1 6 2 35.5
4.【解析】含CN-的废水在碱性条件下,CN-与ClO-发生氧化还原反应:
CN-+ClO-====CNO-+Cl-。
含Cr2
的废水在酸性条件下与S2
发生氧化还原反应生成S
和Cr3+。
当消耗0.4molCr2
转移2.4mole-,即有1molCr2
反应时转移6mol电子,故Cr2
的还原产物是Cr3+,二者反应的离子方程式为3S2
+4Cr2
+26H+====6S
+8Cr3++13H2O。
(1)氧化还原法
(2)CN-+ClO-====CNO-+Cl-
(3)调节废水pH,使其转化成Cr(OH)3沉淀除去
(4)3S2
+8Cr3++13H2O
(5)Cu2++2OH-====Cu(OH)2↓、
Cu(OH)2(s)+S2-(aq)====CuS(s)↓+2OH-(aq)
5.【解析】
(1)因温度较高时KOH与Cl2反应生成的是KClO3,而不是KClO,故需在较低的温度下进行。
(2)+6价的铁元素易得电子表现出强氧化性,可杀菌消毒;
其还原产物为Fe3+,在水中形成Fe(OH)3胶体,可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉。
(3)水的净化需要蒸馏。
(4)根据电子得失守恒和质量守恒来配平,可得4Fe
+10H2O====4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-
(5)下一步反应为2Fe3++3ClO-+10OH-====2Fe
+3Cl-+5H2O,故过量的KOH作为下一步的反应物。
(1)温度较低
还原产物铁元素为+3价,在水中形成Fe(OH)3胶体,可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉
(3)蒸馏
(4)4K2FeO4+10H2O====4Fe(OH)3+8KOH+3O2↑
(5)为下一步反应提供反应物 (6)KNO3 KCl
6.【解析】
(1)为了增强溶液的导电性,因此可选用易溶性强电解质溶液,排除a和b。
考虑到题中要求电解时保持污水的pH在5.0~6.0之间,因此不能添加NaOH。
(2)电解时铁作阳极,因此主要发生Fe-2e-====Fe2+,同时也发生副反应,即溶液中的OH-失电子被氧化成O2。
(3)根据得失电子守恒和电荷守恒即可得离子方程式。
(4)由于原电池的负极产物有水生成,所以负极必有C
参加,同时根据碳元素守恒可知A必为CO2,负极反应式可表示为CH4+4C
-8e-====5CO2+2H2O。
(1)c
(2)Fe-2e-====Fe2+
4OH--4e-====2H2O+O2↑
(3)4Fe2++10H2O+O2====4Fe(OH)3↓+8H+
(4)CO2
7.【解析】
(1)①在阳极是阴离子放电。
由于海水中Br-浓度太小,所以主要是Cl-放电。
②在阴极是H+放电,致使溶液中OH-浓度增大,所以Mg2+转化为Mg(OH)2;
OH-还能与HC
反应生成C
C
与Ca2+结合生成CaCO3沉淀。
(2)②由于得到的是MgCl2·
6H2O,所以需要经过加热浓缩、冷却结晶、过滤等步骤,而不能直接将溶液蒸干。
③10m3海水中Br-的质量为104L×
64mg·
L-1=6.4×
105mg=640g,根据Cl2+2Br-====2Cl-+Br2可知一次转化消耗89.6LCl2(标准状况下),两次需要179.2LCl2(标准状况下)。
(1)①2Cl--2e-====Cl2↑ ②Mg(OH)2
Ca2++OH-+HC
====CaCO3↓+H2O ③b
(2)①富集溴元素 SO2+Br2+2H2O====4H++2Br-+S
通入空气将溴蒸气带出,使Br2(g)Br2(aq)或Br2+H2OHBr+HBrO平衡向左移动
②加热浓缩 冷却结晶 ③179.2