第二章 化学反应速率与化学平衡 单元测试题
一、单选题
1.某小组探究Cu与硝酸反应,室温下,的稀硝酸遇铜片短时间内无明显变化,一段时间后才有少量气泡产生,向溶液中加入适量硝酸铜,无明显现象;浓硝酸遇铜片立即产生气泡,进一步操作如下图:
已知易溶于水,可与水发生反应:。
下列说法错误的是
A.铜与浓硝酸反应的离子方程式为
B.硝酸铜对稀硝酸与铜的反应具有催化作用
C.蓝色溶液B中的或对稀硝酸与铜的反应起催化作用
D.稀硝酸遇铜片产生的气体为无色,该气体可用排水法收集
2.已知:呈粉红色,呈蓝色,为无色。现将溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:,用该溶液做实验,溶液的颜色变化如下:
以下结论和解释正确的是
A.由实验①可推知正反应为放热反应
B.等物质的量的和中键数目之比为3∶2
C.实验②是由于增大,导致平衡逆向移动
D.由实验③可知配离子的稳定性:
3.铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物质用“ad”表示,下列说法正确的是
A.该历程中,“吸附”过程吸热,“脱附”过程放热
B.合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的ΔH=-92 kJ·mol-1
C.铁触媒不仅可以改变反应历程,增大活化分子百分数,还可以改变该反应的焓变
D.该历程中反应速率最慢的过程为N2ad+H2=N2ad+3Had
4.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是
A.的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变
B.合成氨反应是一个放热反应,升高温度,正反应速率减慢,逆反应速率加快
C.对有气体参加的化学反应,减小容器体积,使体系压强增大,可使单位体积内活化分子数目增大,化学反应速率加快
D.在恒温恒压条件下进行,向容器中通入,化学反应速率不变
5.研究反应2X(g)Y(g)+Z(g)的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z起始浓度为0,反应物X的浓度随反应时间的变化情况如图所示。下列说法错误的是
A.比较实验①②得出:增大反应物浓度化学反应速率加快
B.由实验②④得出:升高温度化学反应速率加快
C.若实验②③只有一个条件不同,则实验③使用了催化剂
D.在0~10min之间,实验④的平均速率v(Y)=0.06mol/(L min)
6.实验室用以下装置(夹持和加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理如下。下列说法不正确的是
A.使用稍过量乙酸能提高异戊醇的转化率 B.装置A的加热方式为水浴加热
C.以共沸体系带水能促使反应正向进行 D.乙酸异戊酯最终在装置B中收集到
7.CO2催化加氢制甲醇中发生的反应有:
i.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1
ii.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2>0
在恒温密闭容器中,维持压强和投料不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,相同时间后,CO2转化率和CH3OH选择性[x(CH3OH)=×100%]随温度变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.某温度下,若是发生i反应,保持CO2和H2的投料比和压强不变,增大CO2和H2的通入量,平衡时CH3OH的体积分数增大
B.其他条件不变,若反应ⅱ生成的产物为CO(g)和H2O(l),则△H2将变大
C.由图像可知,△H1一定小于0
D.236℃后的曲线变化趋势可能是由于反应i中催化剂失去活性而造成的
8.1000K时,在密闭容器内发生反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g) ΔH>0,下列图像与该反应体系相符的是
A.图1表示温度对反应的影响 B.图2表示压强对物质平衡百分含量的影响
C.图3表示恒容再充入NO2 D.图4表示体积增大至原来的2倍
9.如图所示为CFCl3破坏臭氧层的过程,下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ中断裂C—Cl键 B.过程Ⅱ可表示为O3+Cl=ClO+O2
C.过程Ⅲ中O+O=O2是吸热过程 D.上述过程说明CFCl3中的氯原子是破坏臭氧层的催化剂
10.在某一恒容容器中发生反应:。当反应达到平衡时,改变某一条件,逆反应速率与反应时间的曲线关系如图。下列说法错误的是
A.的体积分数最高的时间段一定是 B.内,该反应的正反应速率最大
C.时刻,改变的条件可能是适当升高温度 D.图示中v(逆)保持不变时,该反应处于平衡状态
11.氨基甲酸铵能用作磷化铝中间体,也能用于医药。在时,将足量的固体置于真空恒容容器中,发生如下反应:,经达到平衡状态,平衡时体系的总浓度为。下列说法正确的是
A.当混合气体平均摩尔质量不变时,说明反应达到平衡状态
B.向平衡体系加入适量增大
C.内,平均反应速率为
D.向平衡体系中充入适量的,逆反应速率增大
二、多选题
12.科研工作者通过计算机模拟和数学计算,设计出三条在含Pt-O结构的化合物中插入CO的反应路径,其相对能量变化如图。下列说法错误的是
A.该反应为放热反应
B.路径Ⅱ中的最大能垒(活化能)为57.2kJ/mol
C.反应过程中Pt的成键数目发生了改变
D.路径Ⅱ为主反应
13.下列有关实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向某加碘酸钾的食盐溶液中,加入淀粉,并滴入适量硝酸 溶液变为蓝色 硝酸与碘酸钾反应生成I2
B 向含相同浓度的KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡,静置 溶液分层,下层呈紫红色 氧化性:Cl2>I2,Br2>I2
C 将Cl2和H2S气体在集气瓶中混合 瓶壁上出现黄色固体 Cl2的氧化性比S强
D 两支试管各盛4mL0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液,分别加入2mL0.1mol·L-1草酸溶液和2mL0.2mol·L-1草酸溶液 加入0.2mol·L-1草酸溶液的试管中溶液紫色消失更快 其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快
A.A B.B C.C D.D
14.在催化剂作用下, 。有关键能数据如下:
化学键 H—H N—H N≡N N—N
键能/ 436 391 946 193
下列叙述正确的是
A.上述反应中,反应物总能量低于生成物总能量
B.在恒温恒压下发生上述反应,达到平衡后充入氩气,的平衡转化率不变
C.在恒温恒容下发生上述反应,当总压强不变时达到平衡状态
D.
三、非选择题
15.催化剂在生产和科技领域起到重大作用,某化学研究小组的同学分别设计了如下实验:
(1)用控制变量法比较和对分解的催化效果。用2.00mol/L的溶液、0.01mol/L溶液和0.01mol/L溶液分别进行下列实验,实验报告如下:
序号 V(溶液)/mL V()溶液)/mL V()溶液)/mL 反应温度/℃ V(水)/mL 结论
1 10 1 0 50 9
2 10 1 0 30 9
3 10 0 1 30 a
①实验1、2研究的是 对分解速率的影响。
②表中数据a的值应该为 ;实验2、3研究的是 对分解速率的影响。
③定性分析:某同学通过观察实验2、3两支试管产生气泡的快慢,由此得出和对分解的催化效果,该结论 (填“合理”或“不合理”),原因: 。
(2)向50ml溶液中加入0.10mol粉末,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
①实验中放出气体的总体积是 mL。
②的初始物质的量浓度是 。
③a、d两段反应速率大小的顺序为 > ,原因: 。
16.某温度下,在一个2L的恒容容器中,通入和,发生可逆反应生成,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应1min时,该容器中含有的物质的量 (填“>”“<”或“=”)0.1mol。
(3)反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为 ,1min时,正反应速率 (填“>”“<”或“=”)逆反应速率;的平衡转化率为 。
(4)容器内2min之前在变化而2min之后不再变化的量是___________(填字母)。
A.气体密度 B.压强 C.化学反应速率 D.气体平均相对分子质量
(5)反应达到平衡状态后,改变反应条件 (填“能”或“不能”)在一定程度上改变一个化学反应的限度。
17.亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂,可通过反应:制得。
(1)一定温度下,将等物质的量的NO与置于恒容密闭容器中发生反应。下列选项中可判断反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.混合气体的密度保持不变 B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.NO和的物质的量之比保持不变 D.每消耗1molNO的同时生成1molClNO
(2)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO和,平衡时ClNO的体积分数随的变化图像如图所示,则A、B、C三点对应的状态中,NO的转化率最大的是 点,当时,达到平衡状态ClNO的体积分数可能是D、E、F三点中 的点。
(3)按投料比把NO和加入一恒定总压为的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度的关系如图所示:
①该反应的 0(填“>”“<”或“=”)。
②在压强条件下,M点时容器内NO的体积分数为 。
③若反应一直保持在压强条件下进行,则M点的分压平衡常数 (用含的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压体积分数)。
18.请回答下列问题。
(1)水体中的、和是高毒性的重金属离子,可用Cr(VI)表示。常用的处理方法是将Cr(VI)还原为低毒性的Cr3+或Cr(OH)3。在一定pH的水溶液中,HS-、S2-可与反应生成Cr(OH)3和单质硫。水溶液中S2-能与单质硫反应生成Sn2-,Sn2-能还原Cr(VI)。
①在pH=9的水溶液中与HS-反应的离子方程式为 。
②25℃时用过量S2-还原Cr(VI),发现反应后期Cr(VI)被还原的速率反而加快。产生该现象的原因可能是 ;验证的实验方法是 。
(2)低浓度含砷As废水去除原理为:Fe3++=FeAsO3↓,Fe3++=FeAsO4↓。Na2S2O8易溶于水、有氧化性,利用Fe—Na2S2O8体系去除废水中的五价砷,反应机理如图所示。
写出 OH的电子式 。在此过程中的作用与发生的变化可描述为 。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.铜与浓硝酸反应生成,离子方程式为,选项A正确;
B.通过对比实验,向溶液中加入适量硝酸铜,无明显现象,说明硝酸铜对该反应没有催化作用,选项B错误;
C.通过控制变量,蓝色溶液B中加水稀释后为的稀硝酸,与初始稀硝酸反应进行对比,反应速率快,只能考虑为溶解的或新生成的起催化作用,选项C正确;
D.稀硝酸遇铜片产生的气体为无色的,该气体在水中的溶解度小,可用排水法收集,选项D正确;
答案选B。
2.D
【分析】实验①中置于冰水浴中,溶液颜色由蓝色溶液变为粉红色溶液,说明反应[Co(H2O)6]2+ +4Cl- [CoCl4]2- +6H2O平衡逆向移动,则可推知正反应为吸热反应;实验②中加水后,溶液由蓝色变为粉红色,说明反应[Co(H2O)6]2+ +4Cl- [CoCl4]2- +6H2O平衡逆向移动;由实验③可知,加入氯化锌固体,溶液变为粉红色,[Co(H2O)6]2+ +4Cl- [CoCl4]2- +6H2O逆向移动,可知锌离子结合氯离子生成更稳定的配离子。
【详解】A.实验①中,溶液颜色由蓝色变为粉红色,说明降低温度[Co(H2O)6]2+ +4Cl- [CoCl4]2- +6H2O逆向移动,则正反应为吸热反应,故A错误;
B.[Co(H2O)6]2+中存在Co-Oσ键、O-Hσ键,该离子中含有6+2×6=18个σ键,[CoCl4]中存在Co-Clσ键,每个离子中含有4个σ键,所以等物质的量的和中σ键数之比为18:4=9:2,故B错误;
C.水是纯液体,浓度是常数,c(H2O)不变,但平衡逆向移动,故C错误;
D.实验③平衡逆向移动,说明Zn2+络合Cl-的能力更强,则配离子的稳定性:,故D正确;
故选:D。
3.B
【详解】A.由图第一步可知,吸附过程放热;由图倒数第二步可知,脱附过程是吸热过程,故A错误;
B.由图可知,N2(g)和H2(g)的总能量比NH3(g)的总能量多46kJ/mol,则该反应为放热反应,则N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的ΔH=-92 kJ·mol-1;故B正确;
C.催化剂可以改变反应的历程,增大活化分子百分数,但是不能改变焓变,C错误;
D.该历程中反应速率最慢的步骤是反应能垒最高的那步反应,由图可知,能垒最高的那步反应的化学方程式为:Nad+3Had=NHad+2Had,故D错误。
答案选B。
4.C
【详解】A.加入适量的氯化钠溶液,溶液体积增大,氢离子浓度减小,生成氢气的速率减小,故A错误;
B.升高温度,正逆反应速率均增大,且合成氨为放热反应,升高温度时平衡逆向移动,逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度,故B错误;
C.对有气体参加的化学反应,减小容器体积,使体系压强增大,可看成增大浓度,单位体积内活化分子数目增大,化学反应速率加快,故C正确;
D.恒温恒压条件下进行,向容器中通入,体积增大,可看成减小压强,反应速率减小,故D错误;
故选:C。
5.D
【详解】A.由图可知,实验①②的温度相同,实验①的X的物质的量浓度大,反应速率明显快,所以增大反应物浓度,化学反应速率加快,A项正确;
B.实验②④的起始物质的量浓度相等,实验②的温度为800°C,实验④的温度为820°C,实验④的反应速率明显较快,说明温度升高,化学反应速率加快,B项正确;
C.实验②③中X的起始物质的量浓度相等,温度相同,平衡状态也相同,但是实验③反应速率较快,达到平衡状态所需的时间短,说明实验③使用了催化剂,C项正确;
D.在0~10min内,实验②的平均化学反应速率,D项错误;
答案选D。
6.D
【详解】A.乙酸与异戊醇发生的酯化反应为可逆反应,使用稍过量乙酸能促进平衡正向移动,从而提高异戊醇的转化率,A正确;
B.环己烷-水的共沸体系的沸点为69℃,则装置A的加热温度在69℃左右,所以加热方式为水浴加热,B正确;
C.以共沸体系带水,可减少生成物浓度,从而促使平衡正向进行,C正确;
D.装置A的加热温度在69℃左右,而乙酸异戊酯的沸点为142℃,所以乙酸异戊酯以液态形式存在,最终在装置A中收集到乙酸异戊酯,D不正确;
故选D。
7.D
【详解】A.维持体系温度和压强不变、当投料比不变的情况下,增大和的通入量等同于等效平衡,对的平衡体积分数无影响,故错误;
B.若反应ⅱ生成的产物变为和,则放热会增多,反应热△H2会变小,故B错误;
C.从图像信息中,无法得出反应ⅰ的反应热大小情况,故C错误;
D.之后,转化率、甲醇选择性下降,可能是由于反应ⅰ中催化剂随温度升高失去活性,导致反应ⅰ的反应速率减小,在相同时间内,转化率和甲醇选择性都下降,故D正确;
故选D。
8.C
【详解】A.按照先拐先平数值大,若图1是温度对反应的影响,则T1>T2,反应是放热反应,温度升高平衡正向移动,NO的物质的量增大,与图像不符,故A错误;
B.增大压强平衡向气体体积减小的方向移动即逆向移动,NO2的百分含量应该增大,故B错误;
C.图3表示恒容下再充入NO2,NO2浓度增大,正反应速率增大,此时逆反应速率不变,随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,重新达到平衡,故C正确;
D.体积增大到原来的2倍,瞬间浓度都为原来的二分之一,NO浓度应该是原来的一半,故D错误;
答案选C。
9.C
【详解】A.由题干反应历程图信息可知,过程Ⅰ为CFCl3CFCl2+Cl,则断裂极性键C-C1键,A正确;
B.由题干反应历程图信息可知,过程Ⅱ可用方程式表示为O3+Cl=ClO+O2,B正确;
C.过程Ⅲ中O+O=O2,此过程为化学键的形成过程,是放热过程,C错误;
D.由题干反应历程图信息可知,上述过程说明CFCl3中的氯原子是破坏臭氧层的催化剂,D正确;
答案选C。
10.A
【分析】反应为放热的气体分子数减小的反应,根据图可知,t1时刻逆反应速率增大,且然后逐渐减小,平衡逆向移动,进行到t3时刻达到新的平衡,时刻,改变的条件可能是适当升高温度或恒容条件下增加了生成物Q;t3时刻,逆反应速率变大,且不再改变,则平衡不移动,所以可以推断是使用了催化剂;t4时刻,逆反应速率减小,且然后逆反应速率逐渐减小,平衡逆向移动,进行到t5时刻达到新的平衡,所以可以推断是降低压强;
【详解】A.由分析可知,时刻,改变的条件可能是恒容条件下增加了生成物Q,则的体积分数最高的时间段可能为,A错误;
B.t3时刻使用了催化剂,则内该反应的正反应速率最大,B正确;
C.由分析可知,时刻,改变的条件可能是适当升高温度,C正确;
D.图示中v(逆)保持不变时,则正逆反应速率相等,该反应处于平衡状态,D正确;
故选A。
11.D
【详解】A.由于反应物只有一种固体,故气体中氨气、二氧化碳的物质的量之比恒等于,则密闭容器中混合气体的平均摩尔质量等于,始终不变,故密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变不能说明达到平衡状态,A项错误;
B.根据化学平衡常数,温度不变平衡常数不变,向平衡体系加入适量,平衡不移动,B项错误;
C.为固体,不能用其浓度表示速率,C项错误;
D.向平衡体系中充入适量的,生成物浓度增大,逆反应速率增大,D项正确;
故选:D。
12.BD
【详解】A.由图像可知,反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,A正确;
B.由图可知,路径Ⅱ中的最大能垒(活化能)为37.8kJ/mol-(-1.9)kJ/mol=39.7kJ/mol,B错误;
C.反应过程中Pt的成键数目由5变4,所以反应过程中Pt的成键数目发生了改变,C正确;
D.活化能越小,反应越容易进行,由于决速步骤I的活化能31.4kJ/mol,比II、III的活化能39.7 kJ/mol小,该主反应按照路径I进行,D错误;
故选BD。
13.BC
【详解】A.硝酸不能还原碘酸钾生成碘,则不能生成碘,溶液不会变蓝,A错误;
B.少量氯水先氧化KI生成碘,碘易溶于四氯化碳,溶液分层,下层呈紫红色,可知氧化性:Cl2>I2,Br2>I2,B正确;
C.Cl2和H2S气体反应生成S,瓶壁上出现黄色固体,可知Cl2的氧化性比S强,C正确;
D.酸性高锰酸钾溶液过量,褪色不明显,应控制酸性高锰酸钾溶液不足且等量,改变草酸的浓度,探究浓度对反应速率的影响,D错误;
故答案为:BC。
14.CD
【详解】A. =反应物的键能-生成物的键能=4×391+193-946-2×436=-61,该反应是放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,故A错误;
B.是气体体积增大的反应,在恒温恒压下发生上述反应,达到平衡后充入氩气,容器体积增大,平衡正向移动,的平衡转化率增大,故B错误;
C.是气体体积增大的反应,反应过程中压强增大,当总压强不变时达到平衡状态,故C正确;
D. =反应物的键能-生成物的键能=4×391+193-946-2×436=-61,则 ,故D正确;
故选CD。
15.(1) 温度 9 催化剂和 不合理 阴离子种类不同
(2) 44.8 d a 随着反应的进行,浓度减小,反应速率减慢
【详解】(1)①实验1、2,其他条件相同,反应温度不同,因此在探究温度对对分解速率的影响。
②实验2、3,其他条件相同,而催化剂不同, 因此在探究和对分解的催化效果,为保障其他因此相同,则溶液总体积应保持一致,a=9;
③通过观察产生气泡的快慢,定性比较得出催化剂的催化效果,产生气泡快的催化效果好,但只能比较氯化铁和硫酸铜的催化效果,因二者所含的阴离子不同,要证明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好,还要使选择的试剂中阴离子种类相同,所以得出Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,是不合理的;
(2)①根据图象知,第4分钟时,随着时间的推移,气体体积不变,所以实验时放出气体的总体积是44.8mL;
②结合反应:,完全分解生成的氧气为44.8mL,物质的量为0.002mol,则n()=2n()=0.004mol,的初始物质的量浓度是;
③单位时间内产生氧气体积的多少就能代表反应速率的大小,根据图象结合v=可知,d段速率大于a段速率,原因是随着反应的进行,浓度减小,反应速率减慢。
16.(1)
(2)>
(3) 0.05 > 30%
(4)BCD
(5)能
【详解】(1)由图可知,X与Y的物质的量在下降,Z的物质的量在上升,可知X与Y是反应物,Z是生成物,因为变化量之比等于化学计量数之比,X、Y、Z的变化量分别是(1—0.7)mol、(1—0.9)mol、(0.2—0)mol,变化量之比为3:1:2,所以其反应方程式为3X(g)+Y(g) 2Z(g);
(2)该反应是可逆反应,时间为2min时,X、Y、Z的物质的量不在改变,说明2min时已达到平衡,但是在1min时,该反应还在向正反应方向转化,v(正)>v(逆),且反应物浓度大时反应速率较大,则n(Z)>0.1mol;
(3)c(Z)=(0.2—0)mol÷2L=0.1mol/L,v(Z)=0.1mol/L÷2min=0.05mol/L min;在1min时,生成物Z的曲线还在上升,该反应还在向正反应方向转化,所以此时正反应速率大于逆反应速率,即v(正)>v(逆);2min后,该反应达到平衡,X的平衡转化率为[(1—0.7)mol÷1mol]×100%=30%;
(4)A.气体密度等于气体质量除以气体体积,其中气体质量和体积没有发生改变,密度2min之前没有发生改变,故A错误;
B.该反应是气体体积减小的反应,平衡前,气体的压强由大向小转变,2min之后压强不在改变,故B正确;
C.2min之前v(正)>v(逆),随着反应的进行,正反应速率降低,逆反应速率增大,2min后v(正)=v(逆);故C正确;
D.该反应是气体体积减小的反应,2min前,气体平均相对分子质量随着反应的进行在减小,2min后气体平均相对分子质量不发生改变,故D正确;
故答案为BCD。
(5)反应达到平衡后,改变外界条件,原有的平衡会被打破,能在一定程度上改变一个化学反应的限度;
17.(1)BC
(2) A F
(3) 40%
【详解】(1)A.混合气体质量恒定,密闭容器恒容,故密度始终保持不变,A错误;
B.混合气体的平均摩尔质量,总质量守恒,混合气体的平均相对分子质量不变说明混合气体总物质的量不变,该反应前后气体化学计量数之和不相等,当气体总物质的量不变,说明反应达到平衡状态,B正确;
C.NO与等物质的量充入反应容器,而两者按照2∶1转化,故当NO和的物质的量之比保持不变,说明反应达到平衡状态,C正确;
D.反应的任意时刻,每消耗1molNO的同时均生成1molClNO,不能说明达到平衡状态,D错误;
故选BC;
(2)①比值越小,NO的转化率越大,故NO转化率最大的是A点;
②当反应物的物质的量之比等于化学计量数之比时,生成物的体积分数最大,当时,ClNO的体积分数较C点减小,故应该是F点;
(3)①由图乙可知,随温度升高,平衡时NO的转化率降低,则该反应为放热反应,;
②假设反应开始时,、,M点平衡时NO的转化率为50%,根据三段式可得,平衡时、、,故M点时容器内NO的体积分数;
③根据分压平衡常数Kp的定义,将数据代入可得。
18.(1) +3HS-+5H2O=2 Cr(OH)3↓+2S↓+7OH- S2-过量,水溶液中S2-能与单质硫反应生成,能还原Cr(Ⅵ),所以反应后期Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快 可以在不同反应时间但相同反应时长的条件下,观察溶液褪色程度
(2) 作为氧化剂,先在铁表面与铁反应生成Fe2+和,反应的方程式为+Fe=+Fe2+;继续与Fe2+反应生成Fe3+和 ,反应的方程式为+Fe2+= Fe3+ +;Fe2+和Fe3+将废水中的五价砷转化为As(V)共沉淀
【详解】(1)①pH=9的水溶液为碱性,该反应的离子方程式为:+3HS-+5H2O=2 Cr(OH)3↓+2S↓+7OH-;
②S2-能与单质硫反应生成,能还原Cr(Ⅵ),加入的S2-过量,所以在反应后期Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快,Cr(Ⅵ)还原为低毒性的Cr3+或Cr(OH)3,Cr3+或为绿色,Cr(Ⅵ)为橙黄色,Cr(OH)3,为灰绿色沉淀,可以在不同的反应时间,但相同反应时长的条件下,观察溶液褪色程度;
(2)① OH是水分子去掉一个氢原子形成的不带电荷的自由基,电子式为 ;
②由反应机理示意图可知,作为氧化剂,先在铁表面与铁反应生成Fe2+和,反应的方程式为+Fe=+Fe2+;继续与Fe2+反应生成Fe3+和 ,反应的方程式为+Fe2+= Fe3+ +;Fe2+和Fe3+将废水中的五价砷转化为As(V)共沉淀