陽(yáng)離子 | Fe3+ | Fe2+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
開(kāi)始沉淀時(shí)的pH | 2.7 | 7.0 | - | - | - |
沉淀完全是的pH | 3.7 | 9.0 | 11.1 | 8 | 9(>9溶解) |
分析 含鉻污泥酸浸后濾去不溶物,濾液中加入過(guò)氧化氫,由(2)可知過(guò)氧化氫將Cr3+氧化為Cr2O72-,此外將Fe2+氧化為Fe3+,再加入NaOH調(diào)節(jié)pH=4,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,過(guò)濾除去,濾液經(jīng)過(guò)鈉離子交換樹(shù)脂后,被二氧化硫還原得到CrOH(H2O)5SO4,則鈉離子交換膜除去溶液中Al3+、Ca2+、Mg2+,
(1)酸浸是溶解物質(zhì)為了提高浸取率,可以增大接觸面積,延長(zhǎng)浸取時(shí)間,升高溫度,過(guò)濾后再向?yàn)V渣中加入硫酸(多次浸�。┑�;
(2)另外作用是將Fe2+氧化為Fe3+;
(3)過(guò)濾Ⅱ得到沉淀為氫氧化鐵;
(4)鈉離子交換膜除去溶液中Al3+、Ca2+、Mg2+;
(5)反應(yīng)中Cr元素化合價(jià)由+6價(jià)降低為+3價(jià),S元素由+4價(jià)升高為+6價(jià),根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算消耗SO2物的質(zhì)量;
(6)①Fe為陽(yáng)極,發(fā)生反應(yīng):Fe-2e-=Fe2+,得到還原性的Fe2+離子將還原Cr2O72-還原為Cr3+,陰極發(fā)生反應(yīng):2H++2e-=H2↑,溶液中氫離子濃度減小,溶液pH增大,Cr3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去;
②根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)、Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-)計(jì)算.
解答 解:含鉻污泥酸浸后濾去不溶物,濾液中加入過(guò)氧化氫,由(2)可知過(guò)氧化氫將Cr3+氧化為Cr2O72-,此外將Fe2+氧化為Fe3+,再加入NaOH調(diào)節(jié)pH=4,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,過(guò)濾除去,濾液經(jīng)過(guò)鈉離子交換樹(shù)脂后,被二氧化硫還原得到CrOH(H2O)5SO4,則鈉離子交換膜除去溶液中Al3+、Ca2+、Mg2+,
(1)酸浸是溶解物質(zhì)為了提高浸取率,可以將污泥粉碎、進(jìn)行攪拌,以增大接觸面積,可以延長(zhǎng)浸取時(shí)間,可以升高溫度,也可以過(guò)濾后再向?yàn)V渣中加入硫酸,進(jìn)行多次浸取,合并浸取液,
故答案為:ABC;
(2)另外作用是將Fe2+氧化為Fe3+,反應(yīng)離子方程式為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)由上述分析可知,過(guò)濾Ⅱ產(chǎn)生的沉淀為Fe(OH)3,故答案為:Fe(OH)3;
(4)鈉離子交換膜除去溶液中Al3+、Ca2+、Mg2+,故被交換的離子為:Al3+、Ca2+、Mg2+,故答案為:Al3+、Ca2+、Mg2+;
(5)反應(yīng)中Cr元素化合價(jià)由+6價(jià)降低為+3價(jià),S元素由+4價(jià)升高為+6價(jià),根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,消耗SO2物的質(zhì)量為1mol×(6−3)6−4=1.5mol,故答案為:1.5mol;
(6)①Fe為陽(yáng)極,發(fā)生反應(yīng):Fe-2e-=Fe2+,得到還原性的Fe2+離子將還原Cr2O72-還原為Cr3+,陰極發(fā)生反應(yīng):2H++2e-=H2↑,溶液中氫離子濃度減小,溶液pH增大,Cr3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去,鐵電極與直流電源正極相連,加入適量NaCl的目的是增大溶液導(dǎo)電能力,
故答案為:正極;增大溶液導(dǎo)電能力;
②Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=2.0×10-13×c3(OH-)=4.0×10-38,而Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-)=6.0×10-31,聯(lián)立解得:c(Cr3+)=3.0×10-6mol/L,
故答案為:3.0×10-6mol/L.
點(diǎn)評(píng) 本題以化學(xué)工藝流程為載體,考查物質(zhì)分離提純、對(duì)原理與操作的分析評(píng)價(jià)、信息獲取與遷移運(yùn)用、氧化還原反應(yīng)計(jì)算、電解原理、溶度積有關(guān)計(jì)算等,題目綜合性強(qiáng),側(cè)重考查學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力,是高考題的常見(jiàn)形式,關(guān)鍵是理解工藝流程,難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
選項(xiàng) | 物質(zhì) | 所含雜質(zhì) | 除去雜質(zhì)的方法 |
A | N2 | O2 | 將氣體緩緩?fù)ㄟ^(guò)足量的灼熱銅網(wǎng) |
B | NaCl | KNO3 | 冷卻熱飽和溶液,過(guò)濾 |
C | Cu | Zn | 加入足量稀鹽酸,充分反應(yīng)后過(guò)濾,洗滌,干燥 |
D | FeCl2溶液 | CuCl2 | 加入足量鐵粉,充分反應(yīng)后過(guò)濾 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 陶瓷、水晶、水泥、玻璃都屬于硅酸鹽 | |
B. | 水玻璃是純凈物,可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑 | |
C. | 某硅酸鹽的化學(xué)式為KAlSi3O8,可用K2O.Al2 O3.6SiO2表示 | |
D. | 高純硅可用于制造光導(dǎo)纖維,高純二氧化硅可用于制造太陽(yáng)能電池 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 原子半徑:鈉>硫>氯 | |
B. | 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4 | |
C. | 熱穩(wěn)定性:碘化氫>溴化氫>氯化氫 | |
D. | 最高正化合價(jià):氯>硫>磷 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)為0.2NA | |
B. | 一定量的C02為0.1NA | |
C. | 18.4g固體物質(zhì)為0.lmol Na2C03和0.05molNa202的混合物 | |
D. | 一定量的Na202為0.lmol |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 綠色化學(xué)的核心是應(yīng)用化學(xué)原理對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行治理 | |
B. | 維生素C具有還原性,在人體內(nèi)起抗氧化作用 | |
C. | 侯氏制堿法的最終產(chǎn)品是小蘇打 | |
D. | 明礬可用于水的殺菌、消毒 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 硫氧化物 | B. | 碳氧化物 | C. | 氮氧化物 | D. | 固體顆粒物 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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