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利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业...

利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr()的处理工艺流程如下:

已知:酸浸取液中的金属离子主要是Cr3,其次是Fe3Al3Ca2Mg2等。

1)配制500mL4.8mol/L的稀硫酸溶液,需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还需要______

2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有________________(答出两点)

3H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3转化为Cr2O,则此反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。控制其他条件不变,反应温度对Cr3转化率的影响如图所示。请分析温度超过70 ℃时,Cr3转化率下降的原因是__________

4)常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:

阳离子

Fe3

Al3

Cr3

开始沉淀时的pH

2.7

沉淀完全时的pH

3.7

5.4(8溶解)

9(9溶解)

 

①用NaOH调节溶液的pH不能超过8,其理由是_________

②当pH8时,Mg2是否开始沉淀(溶液中镁离子浓度约为1 mol·L1)________(”)。已知Ksp[Mg(OH)2]1.8×1011

5)上述流程中,加入NaOH溶液后,溶液呈碱性,Cr2O72-转化为CrO42-,写出上述流程中用SO2进行还原反应生成CrOH(H2O)5SO4沉淀的离子方程式 _________

6Cr(OH)3Al(OH)3类似,也是两性氢氧化物,写出向CrCl3溶液中逐滴加NaOH溶液至过量的离子方程式_____________

 

500moL容量瓶、胶体滴管 适当升高温度(加热) 搅拌 3∶2 双氧水在较高温度下发生分解,浓度降低 pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-,最终影响Cr回收与再利用 否 3SO2+2CrO42-+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH- Cr3++3OH- = Cr(OH)3↓ Cr(OH)3+OH-= [Cr(OH)4]- [或Cr(OH)3+OH-= CrO2-+2H2O] 【解析】 含铬污泥预处理后,用硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+,加入过氧化氢氧化铬离子为高价态,加入氢氧化钠溶液调节溶液pH=8使其他离子沉淀,过滤得到滤液用钠离子交换树脂交换镁离子和钙离子,得到 溶液中通入二氧化硫还原得到CrOH(H2O)5SO4,据此分析。 (1)配置一定物质的量浓度的溶液所需的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、吸量管、容量瓶和胶头滴管,故答案为:500mL容量瓶、胶头滴管; (2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是:适当升高温度(加热)、搅拌; (3)双氧水有强氧化性,能氧化还原性的物质,Cr3+有还原性,Cr3+能被双氧水氧化为高价离子,以便于与杂质离子分离,反应的离子方程为:2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+,反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2; 温度升高超过70℃时过氧化氢分解,使平衡逆向进行,Cr(Ⅲ)转化率下降,故答案为:较高温度下双氧水分解; (4)①超过pH=8,氢氧化铝是两性氢氧化物会溶解于强碱溶液中影响铬离子的回收利用;钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子; ②当pH=8时,c(Mg2+)c2(OH-)=(Ksp[Mg(OH)2]=1. 8×10-11,c(Mg2+)===18mol/L, 溶液中镁高子浓度不超过1mol·L-1,因此,此时Mg2+不沉淀; (5)根据流程可知,用SO2进行还原CrO42-,发生反应生成CrOH(H2O)5SO4沉淀的离子方程式为3SO2+2CrO42-+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-; (6)Cr(OH)3和Al(OH)3类似,也是两性氢氧化物,向CrCl3溶液中逐滴加NaOH溶液至过量的离子方程式为Cr3++3OH- = Cr(OH)3↓、Cr(OH)3+OH-= [Cr(OH)4]- [或Cr(OH)3+OH-= CrO2-+2H2O]。  
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考点分析:
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铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物,氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

1)铁元素在周期表中的位置为_______

2)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可利用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 gFeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH的阴离子交换柱,使ClOH发生交换。交换完成后,流出溶液的OH0.40 mol·L1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。则x=_____

3)实验室用铁氰化钾确定某铁的氯化物中是否含有FeCl2,该反应的离子方程式为_____

4Fe(OH)3固体与氢碘酸反应时可生成棕色物质的离子方程式为________

5)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为_______

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已知H2A为二元弱酸,25 ℃时,用Na2A溶液吸收H2A,且最终吸收H2A的量小于原溶液中Na2A的物质的量,其吸收液pH 变化的关系如图所示,以下说法不正确的是

A.Na2A溶液加入H2A过程中,水电离的c(OH)不断增大

B.NaHA溶液中:c(H)>c(OH)

C.H2A的第二步电离常数的数量级为108

D.当吸收液呈中性时:c(Na)2c(A2)c(HA)

 

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下列关于甲、乙、丙、丁四个图像的说法中,正确的是(

A.图甲表示向乙酸溶液中通入NH3过程中溶液导电性的变化

B.由图乙可知,若除去CuSO4溶液中的Fe3可采用向溶液中加入适量CuOpH4左右

C.图丙表示25 ℃时,用0.1 mol·L1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L1氨水,溶液的pH随加入盐酸体积的变化

D.图丁表示向Al2(SO4)3溶液中滴入NaOH溶液,生成Al(OH)3沉淀的量随NaOH溶液体积的变化

 

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硫元素的几种化合物存在下列转化关系:

下列判断正确的是

A.反应①中生成的SO2具有还原性,故可作漂白剂

B.反应④中当消耗1mol稀硫酸时,电子转移为6mol

C.可以用CS2清洗做过实验③后附着在试管壁上的硫

D.反应④生成S的原子利用率是100%

 

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某课外实验小组设计的下列实验合理的是

A.配制一定浓度硫酸溶液

B.实验室制氨气

C.制备并收集少量NO2气体

D.制备少量氧气

 

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