某工厂废水中含有毒的CrO42-和Cr2O72-,常见处理方法是使其转化为毒性较低的Cr3+或直接吸附除去。现有如下几种工艺:
(1)光催化法:在催化剂作用下,利用太阳光和人工光,使废水实现上述转化。
①该法的反应原理是 2Cr2O72-+16H+4Cr3+4Cr3++3O23O2+8H2O(将方程式补充完整);
②该法涉及的能量转化形式是光能转化为化学能光能转化为化学能;
③某小组通过实验研究催化剂中W(钨)和α-Fe2O3的比例对铬的去除率的影响(每次实验均采用:0.01mol/L 500mL 酸化的K2Cr2O7溶液、总质量为0.2g的催化剂、光照10min),六价铬的去除率如表所示。
催化剂组成 | 1 | 2 | 3 |
WO3 W α-Fe2O3 |
65% 5% 30% |
65% 10% 25% |
a b 20% |
六价铬去除率 | 60.2% | 80% | 72.9% |
15%
15%
;在去除率最高的催化剂实验组中,用Cr2O72--表示的该反应在10min内的平均化学反应速率v=8×10-4
8×10-4
mol/(L•min);(2)离子交换树脂(ROH)法:将CrO42-和Cr2O72- 吸附至树脂上除去,原理如下:
2ROH+CrO42-=R2CrO4+2OH-
2ROH+Cr2O72-=R2Cr2O7+2OH-
(已知:废水中存在如下平衡:2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O)。
控制溶液酸性可以提高树脂对六价铬的去除率,其理由是
由原理可知:2ROH~CrO42-~Cr,2ROH~Cr2O72-~2Cr,等量树脂去除Cr2O72-的效率高,因此控制酸性使上述平衡正向移动,使CrO42-转化为Cr2O72-
由原理可知:2ROH~CrO42-~Cr,2ROH~Cr2O72-~2Cr,等量树脂去除Cr2O72-的效率高,因此控制酸性使上述平衡正向移动,使CrO42-转化为Cr2O72-
。【考点】探究影响化学反应速率的因素.
【答案】4Cr3+;3O2;光能转化为化学能;15%;8×10-4;由原理可知:2ROH~CrO42-~Cr,2ROH~Cr2O72-~2Cr,等量树脂去除Cr2O72-的效率高,因此控制酸性使上述平衡正向移动,使CrO42-转化为Cr2O72-
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:3引用:1难度:0.4
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1.控制变量法是化学实验的常用方法之一,如图所示实验探究影响反应速率的因素是( )
发布:2024/12/30 14:0:1组卷:44引用:3难度:0.6 -
2.为探究影响化学反应速率的因素,某研究小组设计了如下五个实验。按要求回答下列问题(已知:Cu2+、Fe3+对H2O2的分解起催化作用)。
(1)为探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验
(2)为探究催化剂对化学反应速率的影响,同时探究催化剂不同催化效果不同,应选择实验
(3)通过观察发现实验⑤比实验③现象明显,其原因是
(4)根据上述实验,用H2O2快速制取少量O2,可采取的三条措施为发布:2024/12/30 14:30:1组卷:8引用:5难度:0.5 -
3.(一)Fenton法常用于处理含有难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物.现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响.实验中控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K下设计如下对比实验(其余实验条件见下表):
实验序号 实验目的 T/K pH c/10-3mol•L-1 H2O2 Fe2+ ① 为以下实验作参照物 298 3 6.0 0.30 ② 探究温度对降解反应速率的影响 313 3 6.0 0.30 ③ 298 10 6.0 0.30
(2)实验测得不同实验编号中p-CP的浓度随时间变化的关系如图所示.请根据实验①曲线,计算降解反应在50-300s内的平均反应速率v(p-CP)=
(3)实验①②表明,温度与该降解反应速率的关系是
(二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反应为2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反应速率和I-、Fe3+的浓度关系为v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k为常数)
(4)请分析下表提供的数据回答以下问题:c(I-)/(mol•L-1) c(Fe3+)/(mol•L-1) v/(mol•L-1•s-1) (1) 0.20 0.80 0.032k (2) 0.60 0.40 0.144k (3) 0.80 0.20 0.128k
A.m=1,n=1 B.m=1,n=2 C.m=2,n=1 D.m=2,n=2
②I-浓度对反应速率的影响
(三)一定温度下,反应FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)的化学平衡常数为3.0,该温度下将2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容积为2L的密闭容器中反应.请通过计算回答:
(5)v(正)发布:2024/12/30 14:30:1组卷:20引用:2难度:0.5