- 生产中三废的处理
- 共198题
某工业废水含有CN-和Cr2O72-等离子,需经污水处理达标后才能排放,污水处理拟用下列流程进行处理:
回答下列问题:
(1)步骤②中,CN-被ClO-氧化为CNO-的离子方程式为______.
(2)步骤③的反应方程式为S2O32-+Cr2O72-+H+→SO42-+Cr3++H2O(未配平),则每消耗0.4mol Cr2O72-,反应中S2O32-失去e-______mo1.
(3)含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理,目的是______.
(4)在25℃下,将a mol•L-1的NaCN溶液与0.01mol•L-1的盐酸等体积混合,反应后测得溶液pH=7,用含a的代数式表示CN-的水解常数Kh=______mol•L-1.若25℃时将浓度均为0.1mol•L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后,溶液呈碱性,则关于该溶液的说法不正确的是(填字母).
a.此溶液一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-)
b.此溶液一定有c(Na+)=c(HCN)+c(CN-)
C.混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度
d.此溶液加入少量氢氧化钠或盐酸,溶液的pH变化不大
(5)利用Cr2O72-通过下列方法测定某锡粉的纯度(杂质不参与反应):取ag锡粉溶于盐酸中,向生成的SnCl2中加入过量的FeCl3溶液,用b mol/L K2Cr2O7滴定生成的Fe2+(已知酸性环境下,Cr2O72-可被还原为Cr3+),共用去K2Cr2O7溶液m mL.则锡粉中锡的质量分数是______.(Sn的摩尔质量为M g/mol,用含a、b、m、M的代数式表示)
正确答案
解:(1)碱性条件下,CN-离子与NaClO发生氧化还原反应生成CNO-、Cl-离子,离子反应为:CN-+ClO-═CNO-+Cl-;
故答案为:CN-+ClO-═CNO-+Cl-;
(2)根据0.4 mol Cr2O72-等转化为Cr3+,铬元素化合价降低3价,0.4molCr2O72-共得到了0.4×(2×3)mol=2.4mol;
故答案为:2.4;
(3)含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理,目的是调节废水pH,使其转化成Cr(OH)3沉淀除去;
故答案为:调节废水pH,使其转化成Cr(OH)3沉淀除去;
(4)由于反应后测得溶液pH=7,当a=0.01时,恰好反应,生成了氰化氢溶液,溶液显示酸性,故氰化钠应该多些,故a>0.01; 根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-)+c(Cl-),PH=7,c(H+)=c(OH-),c(CN-)=c(Na+)-c(Cl-)=mol/L-
mol/L;
再根据物料守恒:c(CN-)+c(HCN)=c(Na+)=mol/L;Ka﹦
=
=(100a-1)×10-7 mol•L-1;
若25℃时将浓度均为0.1mol•L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后,混合后得溶液中c(HCN)=0.05 mol•L-1,c(NaCN)=0.05 mol•L-1,溶液呈碱性,说明NaCN水解程度大于HCN的电离程度;
a、据电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(CN-)+c(OH-),此溶液一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),故a正确;
b.由物料守恒可知c(HCN)+c(CN-)=0.1mol•L-1,所以c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),故b错误;
c.若25℃时将浓度均为0.1mol•L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后,混合后得溶液中c(HCN)=0.05 mol•L-1,c(NaCN)=0.05 mol•L-1,溶液呈碱性,说明NaCN水解程度大于HCN的电离程度,混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度,故c正确;
d.若25℃时将浓度均为0.1mol•L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后形成缓冲溶液,此溶液加入少量氢氧化钠抑制水解,促进电离,加入盐酸抑制电离促进水解,溶液酸碱性变化不大,所以溶液的pH变化不大,故d正确;
故答案为:(100a-1)×10-7 mol•L-1 ;b;
(5)令锡粉中锡的质量分数为x,则:
Sn~Sn2+~2Fe3+~2Fe2+~K2Cr2O7
Mg mol
a×x bmol/L×L
解得x=,
故答案为:.
解析
解:(1)碱性条件下,CN-离子与NaClO发生氧化还原反应生成CNO-、Cl-离子,离子反应为:CN-+ClO-═CNO-+Cl-;
故答案为:CN-+ClO-═CNO-+Cl-;
(2)根据0.4 mol Cr2O72-等转化为Cr3+,铬元素化合价降低3价,0.4molCr2O72-共得到了0.4×(2×3)mol=2.4mol;
故答案为:2.4;
(3)含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理,目的是调节废水pH,使其转化成Cr(OH)3沉淀除去;
故答案为:调节废水pH,使其转化成Cr(OH)3沉淀除去;
(4)由于反应后测得溶液pH=7,当a=0.01时,恰好反应,生成了氰化氢溶液,溶液显示酸性,故氰化钠应该多些,故a>0.01; 根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-)+c(Cl-),PH=7,c(H+)=c(OH-),c(CN-)=c(Na+)-c(Cl-)=mol/L-
mol/L;
再根据物料守恒:c(CN-)+c(HCN)=c(Na+)=mol/L;Ka﹦
=
=(100a-1)×10-7 mol•L-1;
若25℃时将浓度均为0.1mol•L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后,混合后得溶液中c(HCN)=0.05 mol•L-1,c(NaCN)=0.05 mol•L-1,溶液呈碱性,说明NaCN水解程度大于HCN的电离程度;
a、据电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(CN-)+c(OH-),此溶液一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),故a正确;
b.由物料守恒可知c(HCN)+c(CN-)=0.1mol•L-1,所以c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),故b错误;
c.若25℃时将浓度均为0.1mol•L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后,混合后得溶液中c(HCN)=0.05 mol•L-1,c(NaCN)=0.05 mol•L-1,溶液呈碱性,说明NaCN水解程度大于HCN的电离程度,混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度,故c正确;
d.若25℃时将浓度均为0.1mol•L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后形成缓冲溶液,此溶液加入少量氢氧化钠抑制水解,促进电离,加入盐酸抑制电离促进水解,溶液酸碱性变化不大,所以溶液的pH变化不大,故d正确;
故答案为:(100a-1)×10-7 mol•L-1 ;b;
(5)令锡粉中锡的质量分数为x,则:
Sn~Sn2+~2Fe3+~2Fe2+~K2Cr2O7
Mg mol
a×x bmol/L×L
解得x=,
故答案为:.
(2014秋•舟山期末)在工业生产中人们总是想方设法降低能耗,以下措施(或设想如能实现),其中能显著降低能耗的是( )
①不同还原剂(如氢气、CO、焦炭等)还原铁矿石中的铁元素时所需温度不同,选择能在较低温度下就能发生还原反应的还原剂还原铁矿石中的铁元素;
②以石膏为原料制取硫酸过程中,用CaSO4和SiO2在加热条件下反应代替直接加热CaSO4至分解来制取SO2;
③研制能在更低温度下就能对合成氨反应起良好催化作用的催化剂;
④硫酸工业中使用的热交换器.
正确答案
解析
解:①还原剂还原性强可在低温下把金属从矿石中提取出来,选择能在较低温度下就能发生还原反应的还原剂还原铁矿石中的铁元素,能显著降低能耗,故①正确;
②绝大多数的化合反应为放热反应,分解反应为吸热反应,用CaSO4和SiO2在加热条件下反应代替直接加热CaSO4至分解来制取SO2,能显著降低能耗,故②正确;
③催化剂可以使反应温度降低,能加快反应速率,从而起到节能效果,故③正确;
④SO2转化为SO3放出热量,硫酸工业中,在接触室安装热交换器可以实现能量的循环利用,有利于降低工厂的能耗,故④正确;
故选D.
2014年“6.5”世界环境日中国主题为“向污染宣战”.SO2和NO都是大气污染物通过吸收工业尾气SO2和NO,可以变“废”为宝.下面是一种吸收工艺流程:
回答下列问题:
(1)装置I中发生的主要化学方程式为______;
(2)装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为______,______.
①NaNO2中,N元素的化合价为______.
②酸性介质中,NaNO2可以和KI反应,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为______.
正确答案
解:(1)SO2与过量NaOH溶液反应,因NaOH过量,故生成的是正盐,化学方程式为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,故答案为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
(2)在酸性环境下,NO和Ce4+之间会发生氧化还原反应为NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+,NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+,
故答案为:NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+;NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+;
①根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得NaNO2中N元素的化合价为:(+1)+x+(-2)×2=0,则x=+3,故答案为:+3;
②由NaNO2 →NO,N元素的化合价+3价→+2价,得电子e-,所以NaNO2是氧化剂,由KI→I2,碘元素化合价-1价→0价,失电子e-,所以KI是还原剂,该反应为2NO2-+4H++2I-═2NO↑+I2+2H2O,反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1,故答案为:1:1.
解析
解:(1)SO2与过量NaOH溶液反应,因NaOH过量,故生成的是正盐,化学方程式为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,故答案为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
(2)在酸性环境下,NO和Ce4+之间会发生氧化还原反应为NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+,NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+,
故答案为:NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+;NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+;
①根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得NaNO2中N元素的化合价为:(+1)+x+(-2)×2=0,则x=+3,故答案为:+3;
②由NaNO2 →NO,N元素的化合价+3价→+2价,得电子e-,所以NaNO2是氧化剂,由KI→I2,碘元素化合价-1价→0价,失电子e-,所以KI是还原剂,该反应为2NO2-+4H++2I-═2NO↑+I2+2H2O,反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1,故答案为:1:1.
下列关于垃圾处理的方法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.对环境不产生污染的垃圾和适当掩埋、堆肥,有些垃圾可焚烧,但产生污染性气体的垃圾不能焚烧,故A正确;
B.可回收垃圾应首先分类回收,最大限度减少资源的浪费,节约资源,故B正确;
C.有些垃圾深埋对会污染土壤、且能改变土壤结构,故C错误;
D.产生大量污染空气物质的垃圾不能直接燃烧,故D正确.
故选C.
垃圾处理的重要意义之一是控制环境污染,但在垃圾处理的过程中还要防止二次污染.下列垃圾处理的方法中,有可能导致二次污染的是( )
①卫生填埋 ②堆肥 ③焚烧.
正确答案
解析
解:①卫生填埋会污染土壤、水资源等,且能改变土壤结构,能产生二次污染,故①正确;
②堆肥是利用细菌、真菌等微生物的呼吸作用,分解人粪尿、禽畜粪尿、秸秆中的有机物,转变成无机盐,释放能量,产生高温,高温可以杀死人粪尿中的各种病菌和虫卵,从而达到无害的目的,但堆肥过程会产生有毒气体污染空气,高温杀毒不彻底,能产生二次污染,故②正确;
③焚烧会产生有毒气体、固体颗粒等,增加了大气污染,能产生二次污染,故③正确;
故选D.
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