| 常见问题1: |
环境保护 |
问题:
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某工厂的污水中含有Zn2+、Cu2+、Hg2+、Fe2+等离子,为了充分利用资源和保护环境,需要回收污水中的铜和汞。请你设计一个回收的实验方案,要求写明简要的操作步骤和有关的化学方程式或离子方程式。
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解答:
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解析 污水的处理一般为物理法、生物法和化学法,本题主要为化学法。
答案 ①取污水加过量的铁粉,充分搅拌后过滤,可得滤渣,即铜、汞及残留铁粉的混合物。Cu2++Fe=Fe2++Cu,Fe+Hg2+=Fe2++Hg。
②用过量稀盐酸洗涤滤渣,过滤,再用水洗涤滤渣,即用Cu和Hg的混合物。 Fe+2H+=Fe2++H2↑。
③加热Cu和Hg的混合物,汞变成蒸气,经冷却装置,可回收汞,同时铜被氧化为CuO。2Cu+O2 2CuO。
④用氢气还原CuO,可回收铜。CuO+H2 Cu+H2O。
点评 (1)选用铁粉作试剂而不选用锌等金属,是从经济角度考虑。(2)汞蒸气经冷却装置回收汞,既可避免对环境造成污染,又可比较经济、简易地回收汞。
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| 常见问题2: |
环境保护 |
问题:
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为了测量水中有机物等还原性污染物的含量,通常把1L水样与强氧化剂完全作用时消耗氧化剂的量,折算成以氧气为氧化剂时的质量(O2mg·L-1)来表示该水样的化学耗氧量(COD),我国明文规定:COD>500mg·L-1的污染不得直接排放。
为测定某工业废水的COD,实验如下:量取废水样品20.00mL,加入0.100mol/LKMnO4溶液10.00mL和少量稀H2SO4,在一条件下充分反应后,再用0.200mol/L的草酸钠(Na2C2O4)溶液滴定过量的KMnO4,达到终点时消耗Na2C2O4溶液11.00mL。
(1)写出在酸性介质中KMnO4(被还原为Mn2+)与Na2C2O4(被氧化为O2)反应离子方程式______________
(2)计算该水样的COD,写出计算过程。
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解答:
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解析
(1)2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)n(KMnO4)=0.100mol/2×10.00mL×10-3L·mL-1=1.00×10-3mol
(2)n(Na2C2O4)=0.200mol/2×11.00mL×10-3L·mL-1=2.20×10-3mol
根据2KMnO4~5Na2C2O4
过量KMnO4为: ×2.20×10-3mol=8.80×10-4mol
1.00×10-3mol-8.80×10-4mol=1.20×10-4mol
根据得失电子守恒,则有4KMnO4~5O2相当于1L水样消耗O2为:
×1.20×10-4× ×32g·mol-1×10-3mg·g-1=240mg
即该水样的COD等于240mg·L-1
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| 常见问题3: |
环境保护 |
问题:
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用下列方法测定空气的污染物含量:将一定体积的空气通入吸收剂,并测定其导电性的变化(导体的电阻越小,它的导电性越大)。如测定H2S的含量,若用CuSO4溶液吸收,可测定很大浓度范围内的H2S,但导电性变化不大;若用浓溴水吸收,仅限于低浓度范围内的H2S,但有很高的灵敏度。现测定空气中Cl2的含量,则应选用下列吸收剂的( )
A.Na2SO3溶液 B.KI溶液 C.NaOH溶液 D.H2O
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解答:
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解析 由题意知,测定范围取决于溶液中可吸收H2S的多少,灵敏度取决于可自由移动离子浓度的变化程度。这可从题目给的两个离子方程式看出来:
H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
(吸收容量大,离子浓度变化小)
H2S+Br2=S↓+2H++2Br-
(溴水溶解度小,吸收容量小,但离子浓度变化大)
因为Na2SO3溶解度大,所以吸收Cl2的容量大,又由于离子浓度变化大,故导电性变化大,灵敏度高。
SO32-+Cl2+H2O=2Cl-+2H++SO42-
所以答案为A。
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| 常见问题4: |
环境保护 |
问题:
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水在自然净化中要把有机污染物自发地转变为简单的无机物质,而要水中含有一定量的氧气,使有机物氧化(C、H、O)+O2→CO2+H2O,1L水中含有的有机物质转变为无机物所需的氧的量称为生化需氧量(BOD),用g/L为单位表示。如果水中的氧气比BOD少,水就发臭,鱼和其他淡水生物就不能生。
某地区一条河水中含有机物10ppm,此有机物化学式若用C6H10O5表示,在正常大气条件下,氧气在水中的溶解量是0.0092g/L。
(1)写出有机物在氧气的条件下转化为无机物的化学式。
(2)这条河水的BOD是多少?河水中的鱼类能否生存?
(提示:1ppm约为0.001g/L)
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解答:
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(1)C6H10O5+6O2→6CO2+5H2O (2)首行将ppm转化为g/L,10ppm约为0.01g/L。然后根据BOD的涵义,设每升水中含的有机物转变为无机物需氧的质量为m(O2),则:
C6H10O5+6O2→6CO2+5H2O
162 192
0.01 m(O2)
m(O2)=0.0119g
即BOD为0.0119g/L
由题给信息知河水中的BOD值超过了水中的氧气溶解量,所以此河水中的鱼不能生存。
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| 常见问题5: |
环境保护 |
问题:
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市场上出现过一种一氧化碳检测器,其外观像一张塑料信用卡,正中有一个直径不到2cm的小窗口,露出橙红色固态物质。若发现橙红色转为黑色而在短时间内不复原,表明室内一氧化碳浓度超标,有中毒危险。一氧化碳不超标时,橙红色虽也会变黑却能很快复原。已知检测器的化学分析:亲水性的交、氯化钙、固体酸H8[Si(Mo2O7)6]·28H2O、CuCl2·2H2O和PdCl2·2H2O(注:橙红色为复合色,不必细究)。
(1)CO与PdCl2·2H2O的反应方程式为:______________________________。
(2)(1)的产物之一与CuCl2·2H2O反应而复原,化学方程式为:________________。
(3)(2)的产物之一复原的反应方程式为:____________________________。
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解答:
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(1)CO+PdCl2·2H2O=CO2+Pd+2HCl+H2O
(2)Pd+2CuCl2·2H2O=PdCl2·2H2O+2CuCl
(3)4CuCl+4HCl+6H2O+O2=4CuCl2·2H2O
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| 常见问题6: |
环境保护 |
问题:
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我国农业因遭受酸雨而造成的损失每年高达15亿多元。为了有效控制酸雨,目前国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。
(1)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是( )
①少用煤作燃料;②把工厂烟囱造高;③燃料脱硫;④在已酸化的土壤中加石灰;⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤
(2)在英国进行的一个研究表明:高烟囱可以有效地降低地面SO2浓度。在20世纪的60~70年代的10年间,由发电厂排放出的SO2增加了35%,但由于建造高烟囱的结果,地面浓度降低了30%之多。请你从全球环境保护的角度,分析这种方法是否可取?简述其理由。(3)传统的煤、石油作燃烧,其主要缺点是什么?与传统的煤、石油燃料相比,哪种物质可用作新的能源?主要优点是什么?
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解答:
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(1)C (2)不可取。因为SO2的排放总量没有减少,所以进一步形成的酸雨仍会造成对全球的危害。 (3)煤、石油是不能再生的化石燃料,其资源是有限的;其次,燃烧后产生的SO2、NOx等严重污染大气,形成酸雨;燃烧后产生的CO2又导致地球表面气温升高,即“温室效应。
H2;首先,H2可用水作原料制取,有广泛的来源,其次,H2燃烧时放热多,放出的热量约为同质量汽油的三倍;再次,氢燃料的最大优点是燃烧产物为水,不污染环境,还可循环利用。 |