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(III)的处理工艺如下:其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其
题型:不详难度:来源:
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(III)的处理工艺如下:
其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。 (1)实验室用18.4 mol·L―1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L―1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外,还需 。 (2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有 、 。(写出两个措施) (3)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72―,写出此反应的离子方程式: 。 (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+
| Mg2+
| Al3+
| Cr3+
| 开始沉淀时的pH
| 2.7
| ——
| ——
| ——
| 沉淀完全时的pH
| 3.7
| 11.1
| 8
| 9(>9溶解)
| 加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2O72―转化为CrO42―。滤液Ⅱ中阳离子主要有 ;但溶液的pH不能超过8,其理由是 。 (5)钠离子交换树脂的反应原理为:Mn++nNaR→MRn+nNa+,利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子是 。 (6)写出上述流程中用SO2进行还原的化学方程式 。 |
答案
(1)250mL容量瓶(1分)、量筒(1分) (2)升高反应温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等(3点中答到2点即给2分) (3)2Cr3+ + 3H2O2 + H2O = Cr2O72—+ 8H+(2分) (4)Na+、Mg2+、Ca2+(2分) pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-,最终影响Cr(III)回收与再利用(2分) (5)Ca2+、Mg2+(2分) (6)3SO2 + 2Na2CrO4 + 12H2O = 2CrOH(H2O)5SO4↓+ Na2SO4 + 2NaOH (2分, 或3SO2 + 2CrO42- + 12H2O = 2CrOH(H2O)5SO4↓+ SO42- + 2OH-) |
解析
(1)考查物质的量浓度的配制。根据所给的仪器可知,好缺少250ml容量瓶和量筒。 (2)考查外界条件对反应速率的影响。可从温度,浓度和接触面积等角度进行考虑。 (3)考查氧化还原反应方程式的配平,依据得失电子守恒进行配平。 (4)根据沉淀时的pH值可以判断,当pH=8时,溶液中的Fe3+、Al3+已经以氢氧化物沉淀的形成析出,溶液中的阳离子主要还有Na+、Mg2+、Ca2+。因为pH太高,会溶解氢氧化铝沉淀,影响其后续实验的分离和提纯。 (5)根据钠离子交换树脂的反应原理可知,滤液中的Ca2+、Mg2+将被交换而除去。 (6)根据物质反应前后的变化可知二氧化硫是用来还原溶液中的CrO42―,其还原产物是CrOH(H2O)5SO4,然后根据得失电子守恒配平即可。 |
举一反三
现有甲、乙两种溶液:甲 pH=2(c(H+)=10-2 mol/L)的醋酸溶液 乙 pH=2(c(H+)=10-2 mol/L)的盐酸 请根据下列操作回答问题: (1)取10mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡 移动(填“向左”、“向右”或 “不”);另取10mL的甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变), 待固体溶解后,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的比值将 (填“增大”、“减小”或“无法确定”)。 (2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其溶液中大小关系为:c(H+) (甲) c(H+) (乙)(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (3)各取25mL的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(甲) V(乙)(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (4)下列事实能证明乙酸(CH3COOH)是弱电解质的是( )A.用乙酸(CH3COOH)溶液做导电性试验灯光较暗 | B.乙酸(CH3COOH)是共价化合物 | C.常温下,0.1 mol/L乙酸(CH3COOH)溶液的pH为2.2 | D.乙酸(CH3COOH)溶液不与NaCl反应 |
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在由水电离出的c(OH—)=1×10—13 mol•L—1的溶液中一定大量共存的离子组是A.Cu2+、Na+、NO3—、SO42— | B.Mg2+、K+、Br—、AlO2— | C.Na+、NH4+、S2O32—、Cl— | D.Ba2+、K+、NO3—、Cl— |
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下列各组离子在溶液中能大量共存的是 ( )A.Ba2+、Cu2+、NO3―、SO42― | B.CO32―、H+、Na+、K+ | C.K+、Na+、SO42―、Cl― | D.H+、Cl―、NO3―、Ag+ |
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下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是A.H+、Na+、HCO3—、Cl— | B.H+、Ag+、NO3—、Cl— | C.SO42—、Na+、CO32—、H+ | D.NO3—、—Fe2+、H+、Cl— |
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室温下,某未知溶液中,且含有大量Al3+和NO3-,检验此溶液中是否大量存在以下6 种离子;①SiO32-②NH4+③Fe2+ ④Na+ ⑤HCO3-⑥Cl-,其中不必检验就能加以否定的离子是( ) |
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