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2020届一轮复习人教版 获取洁净的水 课时作业
2020届一轮复习人教版 获取洁净的水 课时作业 1、下列中关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是( ) A.精制的饱和食盐水进入阳极室 B.纯水(加少量NaOH)进入阴极室 C.阴极产物为NaOH和氢气 D.电解槽的阳极用金属铁网制成 2、已知天然水中含有细小悬浮颗粒或胶体颗粒,可用混凝剂进行净化处理,下述物质不属于天然水净化混凝剂的是( ) A硫酸铝 B硫酸亚铁 C硫酸镁 D聚合铝 3、在自来水生产过程中,不涉及化学变化的是( ) A.杀菌消毒 B.调节水的pH C.过滤水中的泥沙 D.沉淀水中的Ca2+和Mg2+ 4、2008年3月22日是第16个世界水日 (World Water Day),由于2008年是国际环境卫生年,因此2008年世界水日的主题为“涉水卫生”。水对人类的生存具有非常重要的意义,没有水就不可能有生机勃勃的地球,所以保护水资源是人类共同的责任。下列各项能造成水质严重污染的是( ) ①生活污水的任意排放 ②海上油轮的原油泄漏 ③水力发电 ④农药化肥的不合理使用 ⑤使用无磷洗衣粉 A.只有①②③ B.只有①②④ C.只有③⑤ D.只有②③⑤ 5、下列叙述中正确的是( ) A.绿色食品是不含任何化学物质的食品 B.推广使用太阳能、风能、海洋能、氢能,不利于缓解温室效应 C.在含硫的燃料中加入适量生石灰,可以减少二氧化硫的排放量 D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染 6、能显著地促进藻类在水中生长,最终导致水中生物缺氧的阴离子是( ) A.Cl- B.I- C.PO43- D.CO32- 7、水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等. (1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子.目前, 和 是主要的去离子方法. (2)根据废水中所含有害物质的不同,工业上有多种废水的处理方法,如图1所示. ①废水Ⅰ若采用CO2处理,离子方程式是 . ②废水Ⅱ常用明矾处理.实践中发现废水中的c(HCO3﹣)越大,净水效果越好,这是因为 . ③废水Ⅲ中的汞元素存在如下转化(在空格上填相应的化学式):Hg2++ =CH3Hg++H+.我国规定, Hg2+的排放标准不能超过0.05mg·L﹣1.若某工厂排放的废水1L中含Hg2+3×10﹣7mol,是否达到了排放标准 (填“是”或“否”). ④废水Ⅳ常用Cl2氧化CN﹣成CO2和N2.,若参加反应的Cl2与CN﹣的物质的量之比为5:2,则该反应的离子方程式为 . (3)地下水往往含有钙、镁的碳酸盐,自来水厂需要对地下水进行 处理.把进行过离子交换的CaR2(或MgR2)型树脂置于 中浸泡一段时间后便可再生. (4)海水的淡化是除去海水中所含的盐分,如图2是海水中利用电渗析法获得淡水的原理图,已知海水中含有Na+、Cl﹣、Ca2+、Mg2+、SO42﹣等离子,电极为惰性电极.请回答: ①阳离子交换膜是指 (填“A”或“B”). ②写出通电后阳极区的电极反应式 . 8、如图是目前我国城市饮用水的生产流程,生活饮用水水质的标准主要有:色度、浑浊度、pH、细菌总数、气味等. (1)目前我国规定一、二类水质的饮用水中铝含量不得高于0.2mg/L.已知常温下Al(OH)3的Ksp=3.2×1034,如果某城市的出厂饮用水的pH为6,则水中Al3+含量为 mg/L, (填“符合”或“不符合”)标准. (2)流程中②的分离方式相当于化学基本操作中的 操作,①、③中加氯气的作用是 .氯气和水反应的离子方程式是 . (3)在污水处理分析时,常用双硫腙(H2Dz,二元弱酸)把金属离子络合成电中性的物质[如:Bi3++3H2DzBi(HDz)3+3H+],再经萃取把金属离子从水溶液中分离出来.设常温时该反应的化学平衡常数为K,则当pH=3时废水中c(H2Dz)等于 mol/L(用K表示). 9、对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染的主要措施. (1)水的净化和软化的区别是 。 (2)①在实验室中过滤操作需要用到的玻璃仪器有 . ②下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒,且不会造成二次污染的是 (填字母). a.福尔马林 b.漂白粉 c.臭氧 d.氯气 (3)Na2FeO4是一种新型水处理剂,工业上可用FeSO4制备Na2FeO4其工艺流程如图: ①工业上常用硫酸亚铁作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体,为了达到更好的效果,要将待处理水的pH调到9左右,再加入绿矾.请解释这一做法的原因 (用必要的离子方程式和文字描述). ②假设每步反应均是完全的,若制取3mol NaZFe04,需要NaClO固体 g. ③写出第一步在酸性环境下加入H202的离子反应方程式 . (4)石灰纯碱法是常用的硬水软化方法,已知25℃时Ksp(CaCO3)=2.8×10﹣9,现将等体积的Ca(OH)2溶液与Na2CO3溶液混合(假设溶液体积具有加和性),若Na2CO3溶液的浓度为5.6×10﹣5mol?L﹣1,则生成沉淀所需Ca(0H)2溶液的最小浓度为 . 10、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:2KOH+Cl2═KCl+KClO+H2O(条件:温度较低) 6KOH+3Cl2═5KCl+KClO3+3H2O(条件:温度较高) 回答下列问题: (1)该生产工艺反应①应在 (填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行; (2)写出工业上制取Cl2的化学方程式 ; (3)K2FeO4具有强氧化性的原因 ; (4)配制KOH溶液时,是在每100mL水中溶解61.6g KOH固体(该溶液的密度为1.47g/mL),它的物质的量浓度为 ; (5)在“溶液I”中加KOH固体的目的是 : A.与“溶液I”中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率 C.为下一步反应提供反应物 D.使副产物KClO3转化为KClO (6)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后,还会有副产品 (写化学式),它们都是重要的化工产品,具体说出其中一种物质的用途 (答1点即可); 则反应③中发生的离子反应方程式为 . (7)如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净 . 11、NM具有广泛的用途,可做新型水处理剂、优良的金属缓蚀剂及可用于局部过热的循环水系统;在工业和医药上都具有重要用途.现从某废钼催化剂(主要成分MoO3、Al2O3等)中回收Na2MoO4和硫酸钠,其工艺如下 (1)MoO3、Al2O3与Na2CO3的反应和SiO2与Na2CO3的反应相似.试写出MoO3与Na2CO3反应的化学方程式 . (2)第②步的滤液中溶质为Na2MoO4、Na2CO3、 . (3)第③步所用稀硫酸若用标准NaOH溶液进行滴定,所需仪器:铁架台(带滴定管夹) 、 、 . (4)取废催化剂5.00g加入5.30g Na2CO3(足量),最后得到2.34g Al(OH)3和6.39g Na2SO4晶体,求废催化剂中钼的质量分数 . 12、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。其生产流程如下: (1)配制KOH溶液时,是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体(该溶液的密度为1.47 g/mL),它的物质的量浓度是 ____mol/L。 (2)在溶液I中加入KOH固体的目的是 (填编号). A.与溶液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率 C.为下一步反应提供碱性的环境 D.使副产物KClO3转化为 KClO (3)从溶液II中分离出K2FeO4后,还得到副产品KNO3、KCl,写出③中反应的离子方程式: 。 (4)高铁酸钾(K2FeO4)与水反应时,生成红褐色胶体的同时释放出一种具有氧化性的气体单质,请写出该反应的离子方程式: 。 13、高铁酸钾(K2FeO4)是新型多功能水处理剂,碱性条件下性质稳定,其生产过程如下: 请回答下列问题 (1)氯碱工业制Cl2的化学反应方程式 ; (2)生成“反应液Ⅱ”的离子方程式是 ;(3)使用碱性KClO的原因是 ; (4)从“反应液II”中分离出K2FeO4后 ,副产品是KCl和 (填化学式),该混合物可用 方法分离提纯(填字母序号); A.过滤 B.分液 C.蒸馏 D.重结晶 (5)工业生产3.96t K2FeO4,理论上消耗Cl2的物质的量为______mol。 14、近年来,高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快。实验室可用二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾。其部分流程如下: (1)第①步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是(用化学方程式表示)________________________________________。 (2)KOH、KClO3和MnO2共熔反应生成墨绿色K2MnO4的化学方程式为________________________________________。 (3)第④步通入CO2可以使MnO42—发生反应,生成MnO4—和MnO2。则K2MnO4 完全反应时,转化为KMnO4的百分率约为________(精确到0.1%)。 (4)第⑤步趁热过滤的目的是______________________________________。 (5)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时,停止加热,冷却结晶、________、洗涤、干燥。干燥过程中,温度不宜过高,因为____________________________________。 15、水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等。 (1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子。目前: 和 是主要的去离子方法。 (2)ClO2是一种性能优良的消毒剂,可将废水中少量的S2-、N和CN-等有毒有害的还原性离子氧化除去。请写出ClO2将废水中剧毒的CN-氧化成无毒气体的离子方程式: ____________________。 (3)地下水往往含有钙、镁的碳酸盐,自来水厂需要对地下水进行 处理。把进行过离子交换的CaR2(或MgR2)型树脂置于 中浸泡一段时间后便可再生。 (4)海水的淡化是除去海水中所含的盐分,下面是利用电渗析法获得淡水的原理图,已知海水中含有Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、S等离子,电极为惰性电极。请回答: ①阳离子交换膜是指 (填“A”或“B”)。 ②写出通电后阳极区的电极反应式 _____________。 16、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.Na2SO4 d.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 。 17、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。请回答下列问题: (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)。 18、某工业废水中含有CN-和等离子,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0.4 mol 转移2.4 mol e-,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)。 19、我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求: pH 6.5~8.5 Ca2+、Mg2+总浓度 <0.004 5 mol·L-1 细菌总数 <100个/mL 以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图: 请填空: (1)原水中含Ca2+、Mg2+、、Cl-等,加入生石灰后生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,一级沉降池中生成的沉淀主要是 。 (2)通入CO2除了能除去过量石灰外,还能起到 作用。 (3)图中的混凝剂常用 。其作用原理是(用离子方程式表示) 。 (4)有些自来水厂在用氯气对水进行消毒时,还加入一定量的氨,使氨和氯气生成消毒效果更好的氯胺(NH2Cl)。氯胺的消毒原理是 。 A.NH2Cl+HCl====NH3↑+Cl2↑ B.NH2Cl+H2ONH3+HClO C.NH2Cl====+Cl- D.NH2Cl+HClONH2ClO+HCl (5)洪水泛滥后,水中含有大量的细菌和杂质,灾民喝了这样的水后很容易患肠道传染病。如果你是支援灾区的志愿者,请你设计方案使用最廉价的化学试剂,将被污染的水处理成饮用水 。 20、水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题: (1)天然水中溶解的气体主要有 、 ; (2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是 (填其中任何两种),其净水作用的原理是 ; (3)水的净化与软化的区别是水的净化是用混凝剂(如明矾等)将 ________________________________________________________________; (4)硬度为1°的水是指每升水含10 mg CaO或与之相当的物质(如7.1 mg MgO)。若某天然水中c(Ca2+)=1.2×10-3mol·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()=8×10-4mol·L-1,现要软化10 m3这种天然水,则需先加入Ca(OH)2 g,然后加入Na2CO3 g。 参考答案 1、答案:D 离子交换膜电解槽产品阳极为Cl2,阴极为NaOH和H2。阳极发生氧化反应:2Cl--2e-====Cl2↑,若是铁作阳极,则Fe原子失去电子,阳极不能得到Cl2;阴极发生还原反应:2H++2e-====H2↑,H+来自于水的电离,H+放电后剩余OH―,Na+自阳极室进入阴极室后,与OH-形成NaOH,因此可把加有少量NaOH的水导入阴极室。故选D。 2、答案:C 试题分析:铝盐或铁盐或亚铁盐均可以作为净水剂,但硫酸镁不能作为净水剂,答案选C。 考点:考查常见净水剂的判断 点评:该题是基础性试题的考查,试题侧重对基础知识的巩固和训练。该题贴近生活,有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性,也有利于培养学生额环境保护意识。 3、答案:C 试题分析:杀菌消毒是利用物质的强氧化性,杀死水中的细菌,是化学变化;调节水体的pH利用酸碱中和原理,是化学变化;使水中的钙离子和镁离子形成沉淀是化学变化。 考点:物质的变化 点评:过滤是除去不溶性液体中固体的方法,无新物质生成,属于物理变化。 4、答案:B 试题分析:水力发电、使用无磷洗衣粉对水体无污染。 考点:水污染 点评:水体污染的危害有:重金属污染、植物营养物质污染、石油泄露、农药的广泛使用、工业废水中的酸、碱、盐等。 5、答案:C 试题分析:绿色食品是安全无污染的食品,A错误;推广使用太阳能、风能、海洋能、氢能等利于缓解温室效应,B错误;磷元素是植物生长的营养素之一,能导致水体污染,D错误。 考点:化学与生活 点评:硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫排放到大气中会引起酸雨,生石灰与二氧化硫生成亚硫酸钙、亚硫酸钙与氧气生成硫酸钙,可减少二氧化硫的排放。 6、答案:C 试题分析:能促进水体中作用疯长的是含N、P的废水。含氮的物质主要是蛋白质,含P的物质主要是洗涤剂或不合理使用的磷肥。 考点:水体污染 点评:生活污水和某些工业废水中,经常包括含N、P的化合物,它们是植物生长、发育的养料,称为植物营养素。 7、答案:(1)离子交换法;膜分离法; (2)① OH﹣+CO2=HCO3﹣; ② HCO3﹣会促进Al3+的水解,生成更多的Al(OH)3,净水效果增强; ③ CH4;否; ④ 5Cl2+2CN﹣+4H2O=10Cl﹣+2CO2+N2+8H+; (3)软化;盐酸或酸; (4)① B; ② 2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑. (1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子,主要的去离子方法是离子交换法和膜分离法, 故答案为:离子交换法;膜分离法; (2)①pH接近7,用CO2处理,生成HCO3﹣,则反应的离子方程式为OH﹣+CO2=HCO3﹣,故答案为:OH﹣+CO2=HCO3﹣; ②HCO3﹣和Al3+发生相互促进的水解,生成CO2和Al(OH)3,从而增强净水效果,故答案为:HCO3﹣会促进Al3+的水解,生成更多的Al(OH)3,净水效果增强; ③根据电荷守恒可质量守恒可知,应为Hg2+和CH4的反应,1L水中,n(Hg2+)=3×10﹣7mol,则m(Hg2+)=3×10﹣7mol×200.6g/mol=6.02×10﹣5g=0.06mg>0.05mg,所以没有达到排放标准,故答案为:CH4;否; ④废水Ⅳ常用C12氧化CN﹣成CO2和N2,若参加反应的C12与CN﹣的物质的量之比为5:2,则反应的离子方程式为5Cl2+2CN﹣+4H2O=10Cl﹣+2CO2+N2+8H+, 故答案为:5Cl2+2CN﹣+4H2O=10Cl﹣+2CO2+N2+8H+; (3)地下水硬度较大,需要软化,所以自来水厂需要对地下水进行软化,阳离子交换树脂(HR)可以实现阳离子之间的交换,阴离子交换树脂交换出H+,生成CaR2 (或MgR2 ),可用盐酸或酸溶液使阴离子交换树脂再生, 故答案为:软化;盐酸或酸; (4)①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,隔膜B和阴极相连,阴极是阳离子放电,所以隔膜B是阳离子交换膜, 故答案为:B; ②根据阳极是氯离子放电:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,故答案为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑. 8、答案:(1)8.64×10﹣6;符合; (2)过滤;消毒杀菌;Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO; (3)×10﹣2 (1)如果某城市的出厂饮用水的pH为6,则c(OH﹣)=10﹣8mol/L,Ksp=c(Al3+)×c3(OH﹣),则c(Al3+)==3.2×10﹣10mol/L,设溶液为1L,则其物质的量为3.2×10﹣10mol,其质量为3.2×10﹣10mol×27g/mol=8.64×10﹣9g=8.64×10﹣6mg,则Al3+的浓度为8.64×10﹣6mg/L,数值小于0.2mg/L,符合标准;故答案为:8.64×10﹣6;符合; (2)流程中②的分离目的是分离水与难溶物质,其操作为过滤;氯气与水反应生成的次氯酸,次氯酸具有强氧化性能杀菌消毒;氯气与水反应生成的次氯酸和HCl,其反应的离子方程式为:Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO;故答案为:过滤;消毒杀菌;Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO; (3)已知方程式Bi3++3H2DzBi(HDz)3+3H+,pH=2时,c(H+)=10﹣2mol/L,设水中的H2Dz的浓度为cmol/L,开始时Bi3+的浓度为amol/L,则平衡时Bi(HDz)3为0.4amol/L,Bi3+为0.6amol/L;K==,则c=×10﹣2mol/L,故答案为:×10﹣2 9、答案:(1)水的净化是除去悬浮物和污染物,而水的软化是除去水中较多的钙离子和镁离子; (2)①玻璃棒、烧杯、普通漏斗(胶头滴管); ②c; (3)①Fe2+在碱性条件下易被氧化成Fe3+,进而水解生成Fe(OH)3胶体,起到较好的混凝作用,4Fe2++O2+2H2O+8OH﹣═4Fe(OH)3(胶体); ② 335.25; ③ 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O; (4)2×10﹣4mol/L. (1)水的净化即水的除杂,除去水中的杂质;水的软化是将硬水转化为软水,降低钙离子和镁离子, 故答案为:水的净化是除去悬浮物和污染物,而水的软化是除去水中较多的钙离子和镁离子; (2)①过滤除去溶液中的不溶性杂质的方法,使用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、普通漏斗(胶头滴管),故答案为:玻璃棒、烧杯、普通漏斗(胶头滴管); ②福尔马林有毒,含氯物质可导致二次污染,则能够用来对自来水进行杀菌消毒,且不会造成二次污染的只有臭氧,故答案为:c; (3)①工业上常用硫酸亚铁作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体,为了达到更好的效果,要将待处理水的pH调到9左右,再加绿矾,原因:Fe2+在碱性条件下易被氧化成Fe3+,进而水解生成Fe(OH)3胶体,起到较好的混凝作用,4Fe2++O2+2H2O+8OH﹣=4Fe(OH)3(胶体), 故答案为:Fe2+在碱性条件下易被氧化成Fe3+,进而水解生成Fe(OH)3胶体,起到较好的混凝作用,4Fe2++O2+2H2O+8OH﹣═4Fe(OH)3(胶体); ②由Fe(0H)3制取Na2FeO4的化学方程式为:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH═2Na2FeO4+3NaCl+5H2O,设需要的NaClO的物质的量为Xmol, 3 2 Xmol 3mol 可得: 解得X=4.5mol 则NaClO的质量m=nM=4.5mol×74.5g/mol=335.25g 故答案为:335.25; ③H202在酸性条件下能将Fe2+氧化为Fe3+,H202被还原为水,故离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O, 故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O; (4)Na2CO3溶液的浓度为5.6×10﹣5mol/L,等体积混合后溶液中c(CO32﹣)=×5.6×10﹣5mol/L=2.8×10﹣5mol/L,根据Ksp=c(CO32﹣)?c(Ca2+)=2.8×10﹣9可知,c(Ca2+)=mol/L=1×10﹣4mol/L,原溶液Ca(OH)2溶液的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍,故原溶液Ca(OH)2溶液的最小浓度为2×1×10﹣4mol/L=2×10﹣4mol/L,故答案为:2×10﹣4mol/L. 10、答案:(1)温度较低; (2)2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑; (3)K2FeO4中铁元素化合价为+6价,易得电子; (4)10mol/L; (5)AC; (6)KNO3、KCl;KNO3可用于化肥,炸药等;2Fe3++3ClO﹣+10 OH﹣=2FeO42﹣+3Cl﹣ +5H2O; (7)取最后一次的洗涤液于试管中,先加稀硝酸、再加硝酸银溶液,无白色沉淀则已被洗净,反之则沉淀没有洗涤干净. 解:氢氧化钾溶液中充入足量氯气,在温度较低的条件下反应生成氯化钾、次氯酸钾和水,加入氢氧化钾固体除去KCl,得到碱性KClO的浓溶液,加入90%硝酸铁溶液发生反应生成高铁酸钾溶液Ⅱ纯化得到湿产品,洗涤干燥得到K2FeO4晶体; (1)由工艺流程及③可知,利用Fe(NO3)3与KClO制备K2FeO4,由信息②可知温度较高KOH与Cl2 反应生成的是KClO3.由信息①可知,在低温下KOH与Cl2 反应生成的是KClO.故选择低温较低,故答案为:温度较低; (2)工业是利用电解饱和食盐水制取氯气.反应方程式为:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,故答案为:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑; (3)K2FeO4中铁元素化合价为+6价,价态高,易得电子,表现强氧化性,故答案为:K2FeO4中铁元素化合价为+6价,易得电子; (4)61.6g KOH固体的物质的量为=1.1mol,溶液的质量为100mL×1g/mL+61.6g=161.6g,所以溶液的体积为=L,所以氢氧化钾溶液的物质的量浓度为=10mol/L,故答案为:10mol/L; (5)由工艺流程可知,反应液I中有过量的Cl2反应,加KOH固体的目的是与过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO. A、与过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO,故A正确; B、由信息②可知温度较高KOH与Cl2 反应生成的是KClO3,不利用KClO生成、浪费原料,故B错误; C、由工艺流程及③可知,利用Fe(NO3)3与KClO制备K2FeO4,故C正确; D、由信息可知,该条件下KClO3 不能转化为KClO,故D错误. 故选:AC; (6)由工艺流程及③可知,从“反应液II”中分离出K2FeO4后,会有副产品KNO3、KCl.KNO3可用于化肥,炸药等,反应③中发生的离子反应方程式为:2Fe3++3ClO﹣+10 OH﹣=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O; 故答案为:KNO3、KCl;KNO3可用于化肥,炸药等;2Fe3++3ClO﹣+10 OH﹣=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O; (7)判断K2FeO4晶体是否已经洗涤干净,设计实验检验洗涤液中是否含有氯离子设计实验验证;步骤为:取最后一次的洗涤液于试管中,先加稀硝酸、再加硝酸银溶液,无白色沉淀则已被洗净,反之则沉淀没有洗涤干净, 故答案为:取最后一次的洗涤液于试管中,先加稀硝酸、再加硝酸银溶液,无白色沉淀则已被洗净,反之则沉淀没有洗涤干净. 11、答案:(1)MoO3+Na2CO3Na2MoO4+CO2↑; (2)Na2AlO2; (3)酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶; (4)9.60%. 解:(1)MoO3、Al2O3与Na2CO3的反应和SiO2与Na2CO3的反应相似,加入碳酸钠焙烧时可生成Na2MoO4和NaAlO2,MoO3与Na2CO3反应的化学方程式为MoO3+Na2CO3Na2MoO4+CO2↑, 故答案为:MoO3+Na2CO3Na2MoO4+CO2↑; (2)高温条件下,氧化铝和碳酸钠反应生成Na2AlO2,滤液中含有焙烧后生成Na2MoO4、Na2AlO2以及过量的Na2CO3, 故答案为:Na2AlO2; (3)中和滴定时,用到的仪器有铁架台、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶等, 故答案为:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶; (4)加入稀硫酸后,滤渣为Al(OH)3,滤液中含有Na2SO4和Na2MoO4, 已知:n(Na2CO3)==0.05mol,n(Na2SO4)==0.045mol,则由Na守恒可知n(Na2MoO4)=0.005mol, m(Mo)=0.005mol×96g/mol=0.48g, ω(Mo)==9.60%, 故答案为:9.60%. 12、答案:(1) 10.0 (2) A C (3)2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O (4)4FeO42-+10H2O═4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH- (1)根据n=m/M计算出氢氧化钾的物质的量,溶液质量等于溶质质量与溶剂质量之和,利用V=m/р 计算溶液体积,再根据c=n/V 计算氢氧化钾溶液的物质的量浓度。 (2)A、根据生产工艺流程图,第①步氯气过量,加入KOH固体后会继续反应生成KClO,故A正确;B.KOH固体溶解时会放出一定的热量,但主要目的不是用于提高反应速率,错误;C、第③步需要碱性条件,所以碱要过量,故C正确;D、KClO3转化为 KClO,化合价只降不升,故D错误。 (3)据题目信息找出反应物:Fe3+、ClO-,生成物:FeO42-、Cl-,根据氧化还原反应电子得失守恒和质量守恒来配平,可得2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。 (4)高铁酸钾(K2FeO4)与水反应时,生成红褐色胶体的同时释放出一种具有氧化性的气体单质为氧气,根据电子得失守恒和质量守恒来配平,可得4FeO42-+10H2O═4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-。 13、答案:(1)2NaCl + 2H2O通电 = 2NaOH + H2↑+ Cl2↑ (2)3ClO- + 2Fe3+ + 10OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O; (3)K2FeO4在碱性条件下稳定;KClO氧化性强于K2FeO4 (4) KNO3 ; D (5) 3.00 × 104 (1)氯碱工业就是电解饱和食盐水得到烧碱和氯气;(2)根据流程分析反应液II是利用次氯酸钾氧化铁离子得到FeO42-,结合氧化还原反应离子方程式的书写步骤可得:3ClO- + 2Fe3+ + 10OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O;(3)题目信息:K2FeO4在碱性条件下稳定,反应需在碱性条件下进行;(4)反应中加入了硝酸铁,所以还生成KNO3,硝酸钾的溶解度随温度变化较大,可以用冷却结晶的方法分离;(5)根据氯气与碱反应和次氯酸钾与硝酸铁反应的关系式进行计算。 14、答案:(1)SiO2+2KOH=K2SiO3+H2O (2)6KOH+KClO3+3MnO2KCl+3K2MnO4+3H2O (3)66.7 % (4)减少过滤时的损耗(或防止降温过程中KMnO4析出而损耗) (5)过滤 温度过高KMnO4会分解 流程中先将MnO2转化为K2MnO4,K2MnO4发生自身氧化还原反应生成KMnO4。(1)第①步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚是由于后者含有的SiO2在高温下会与KOH发生反应:SiO2+2KOH=K2SiO3+H2O。(2)KOH、KClO3和MnO2共熔时,MnO2被氧化为K2MnO4,KClO3被还原为KCl,化学方程式为6KOH+KClO3+3MnO2KCl+3K2MnO4+3H2O。(3)第④步通入CO2可以使MnO42—发生反应,根据得失电子守恒可知生成MnO4—和MnO2的物质的量之比为2∶1,则K2MnO4完全反应时,转化为KMnO4的百分率约为66.7 %。(4)第⑤步趁热过滤的目的是防止降温过程中KMnO4析出而损耗。(5)干燥过程中,温度不宜过高,否则KMnO4会分解。 15、答案:(1)离子交换法 膜分离法 (2)2ClO2+2CN-====N2+2Cl-+2CO2 (3)软化 盐酸或酸 (4)①B ②2Cl--2e-====Cl2↑ (2)ClO2被还原为Cl-,CN-中的C被氧化为CO2,N被氧化为N2,配平可得离子方程式。 (3)降低Ca2+、Mg2+浓度的方法为软化。 (4)阳离子交换膜可使阳离子通过,所以为B,根据放电顺序,阳极为Cl-失电子。 16、答案:(1)c (2)Fe-2e-====Fe2+ 4OH--4e-====2H2O+O2↑ (3)4Fe2++10H2O+O2====4Fe(OH)3↓+8H+ (4)CO2 (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,所以负极必有参加,同时根据碳守恒可知A必为CO2,负极反应式可表示为CH4+4-8e-====5CO2+2H2O。 17、答案:(1)温度较低 (2)+6价的铁元素易得电子表现出强氧化性,可杀菌消毒;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 (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4+10H2O====4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH- (5)下一步反应为2Fe3++3ClO-+10OH-====2+3Cl-+5H2O,故过量的KOH作为下一步的反应物。 18、答案:(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)3+4+26H+====6+8Cr3++13H2O (5)Cu2++2OH-====Cu(OH)2↓、Cu(OH)2(s)+S2-(aq) ====CuS(s)↓+2OH-(aq) 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-。 含的废水在酸性条件下与发生氧化还原反应生成和Cr3+。当消耗0.4 mol 转移2.4 mol e-,即有1 mol 反应时转移6 mol电子,故的还原产物是Cr3+,二者反应的离子方程式为3+4+26H+====6+ 8Cr3++13H2O。 19、答案:(1)Mg(OH)2、CaCO3 (2)调节酸度 (3)铝盐 Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ (4)B (5)先用明矾通过混凝沉淀,然后过滤,再用漂白粉杀菌消毒,可使被污染的水变成饮用水 (1)Ca2+、与OH-反应生成碳酸钙沉淀,由于Mg(OH)2的溶解度小,故碱会使Mg2+沉淀下来而不转化为MgCO3沉淀。 (2)CO2溶于水显酸性,故可以调节溶液的pH。 (3)明矾中的Al3+水解生成Al(OH)3胶体,故明矾常用于净水。 (4)NH2Cl中氮元素为-3价,氯元素为+1价,NH2Cl与水的反应,元素的化合价不变化。 (5)先用明矾通过混凝沉淀,然后过滤,再用漂白粉杀菌消毒,可使被污染的水变成饮用水。 20、答案:(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 1 484 (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×56 g·mol-1×1 000 mg·g-1=67.2 mg,为6.72°;6×10-4mol×40 g·mol-1×1 000 mg·g-1=24 mg,为3.38°,故此水的硬度为10.1°。 (5)中和10 m3c()=8×10-4mol·L-1中的和沉淀10 m3c(Mg2+)=6× 10-4mol·L-1中的Mg2+需要Ca(OH)2740 g,然后沉淀加入的Ca(OH)2及原溶液中的Ca2+需要Na2CO31 484 g。 查看更多