【知识点详解】
1. 化学处理水技术:题目中提到了高铁酸盐(FeO42—)作为水处理剂,它具有高效的消毒杀菌和净水能力。高铁酸盐能氧化水中的有机污染物和微生物,转化为无害或低毒的产物,改善水质。
2. 废电池处理:描述中提到了应积极开发废电池的综合利用技术,这是针对电池中的重金属污染问题。废电池含有铅、汞、镉等有害元素,如果不妥善处理,会对土壤和水体造成严重污染。因此,回收和再利用废电池是环境保护的重要措施。
3. 阿伏加德罗常数的应用:题目中的选项涉及阿伏加德罗常数(NA),它是描述一定数量物质所含基本粒子数的标准。例如,22.4 L的气体在标准状况下对应于NA个分子,而2.3 g的金属钠与氧气反应,无论条件如何,转移的电子数始终是0.1NA,因为一个钠原子失去一个电子形成钠离子。
4. 离子共存规则:在水溶液中,某些离子会因发生化学反应而不共存。例如,Al3+与AlO2-、S2-与ClO-、Fe3+与SCN-之间会发生反应,因此它们在溶液中不能大量共存。
5. 亚硫酸氢钠溶液的性质:NaHSO3溶液显酸性,这是因为HSO3-既会发生水解生成H2SO3和OH-,也会电离生成H+和SO32-。向该溶液中加入不同物质会改变这些平衡。例如,加入NaOH会使溶液碱性增强,c(SO32-)增大,同时c(H+)减小,导致HSO3-浓度降低;加入氨水至中性,c(H+) = c(OH-),根据电荷守恒,2c(Na+) = c(SO32-) + c(HSO3-),由于溶液为中性,c(OH-) = c(H+),所以2c(Na+) = c(SO32-) > c(H+)。
6. 沉淀溶解平衡:Ag2CrO4和AgCl的溶解平衡涉及到溶度积常数(Ksp)。题目中指出Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,以及AgCl的Ksp。根据曲线,可以判断在特定条件下哪种离子会先沉淀。例如,当向含有Ag+和Cl-的溶液中滴加Ag2CrO4,Cl-会先沉淀,因为AgCl的Ksp更小,表明其更容易形成沉淀。
7. 化学反应速率和平衡:题目中的曲线图描述了化学反应过程中的一些变化。图①可能代表反应速率随时间的变化,图②可能表示pH值随碱性试剂添加的变化,图③可能描述沉淀生成的动态过程,而图④可能表示固体物质的溶解度随温度的变化规律。
8. 热化学方程式的书写:通过已知的热化学方程式可以推导出目标方程式的焓变。题目中给出的三个方程式,通过结合和调整,可以计算出CH4(g)与NO2(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式。将①+②得到CH4(g) + 2NO2(g) → N2(g) + 2CO2(g) + 4H2O(g),然后将生成的4H2O(g)用③转化为4H2O(l),计算出总反应的焓变。
本试卷涉及的知识点包括化学处理技术、环保、阿伏加德罗常数、离子共存、化学平衡、沉淀溶解平衡、热化学方程式等多个方面,涵盖了高中化学的核心概念。