【題目】利用化學(xué)原理可以對(duì)工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理。某工廠對(duì)制革工業(yè)污泥中Cr(Ⅲ)回收與再利用工藝如下(硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
部分陽(yáng)離子常溫下以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表:
陽(yáng)離子 | Fe3+ | Fe2+ | Mg2+ | Al3+ | Cu2+ | Cr3+ |
開始沉淀時(shí)的pH | 1.9 | 7.0 | —— | —— | 4.7 | —— |
沉淀完全時(shí)的pH | 3.2 | 9.0 | 11.1 | 8 | 6.7 | 9(>9溶解) |
(1)實(shí)驗(yàn)室用18.4 mol·L-1的濃硫酸配制250 mL 4.8 mol·L-1的硫酸溶液,所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和吸量管(一種能精確量取一定體積液體的儀器)外,還需______________________。
(2)酸浸時(shí),為了提高浸取率可采取的措施有___________________________。(寫出兩個(gè)措施)
(3)加入H2O2的作用是_____________________________________。
(4)加入NaOH溶液使溶液呈堿性,Cr2O72―轉(zhuǎn)化為CrO42―。濾液Ⅱ中陽(yáng)離子主要有______;但溶液的pH不能超過(guò)8,其理由是_______________。
(5)鈉離子交換樹脂的反應(yīng)原理為:Mn++nNaR→MRn+nNa+,利用鈉離子交換樹脂除去濾液Ⅱ中的金屬陽(yáng)離子是___________________。
(6)寫出上述流程中用SO2進(jìn)行還原的離子方程式___________________________。
【答案】250mL容量瓶、燒杯 升高反應(yīng)溫度、增大固體顆粒的表面積、加快攪拌速度等 Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O72- Na+、Mg2+、Ca2+ pH超過(guò)8會(huì)使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-,最終影響Cr(III)回收與再利用 Ca2+、Mg2+ 3SO2+ 2Na2CrO4+ 12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4+ 2NaOH
【解析】
向含鉻污泥中加入稀硫酸和水并將溶液pH調(diào)節(jié)為1,根據(jù)信息①知,硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,然后過(guò)濾,向?yàn)V液中加入雙氧水,發(fā)生2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+,Cr3+被氧化生成Cr2O72-,然后向溶液中加入NaOH溶液并調(diào)節(jié)溶液的pH=8,根據(jù)表中數(shù)據(jù)知,溶液中Fe3+、Al3+生成沉淀,且溶液中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為CrO42-,然后過(guò)濾,向?yàn)V液中加入鈉離子交換樹脂,除去Ca2+和Mg2+,最后向溶液中通入二氧化硫,發(fā)生反應(yīng)2 CrO42-+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-,以此來(lái)解答。
(1)配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液所需的玻璃儀器有:燒杯、玻璃棒、吸量管、容量瓶和膠頭滴管,故答案為250mL容量瓶、膠頭滴管;
(2)酸浸時(shí),為了提高浸取率可采取的措施是升高反應(yīng)溫度、增大固體顆粒的表面積、加快攪拌速度等;故答案為升高反應(yīng)溫度、增大固體顆粒的表面積、加快攪拌速度等。
(3)雙氧水有強(qiáng)氧化性,能氧化還原性的物質(zhì),Cr3+有還原性,Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O72-;故答案為Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O72-;
(4)堿性條件下Cr2O72-轉(zhuǎn)化為CrO42-,加入NaOH溶液使溶液呈堿性,Cr2O72-轉(zhuǎn)化為CrO42-,濾液Ⅱ中陽(yáng)離子主要有Na+、Ca2+、Mg2+;但溶液的pH不能超過(guò)8,其理由是pH超過(guò)8會(huì)使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-,最終影響Cr(Ⅲ)回收與再利用,故答案為pH超過(guò)8會(huì)使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-,最終影響Cr(III)回收與再利用;
(5)鈉離子交換樹脂交換 的離子是Mg2+、Ca2+,從而除去雜質(zhì)離子Mg2+、Ca2+,故答案為Mg2+、Ca2+;
(6)上述流程中用SO2進(jìn)行還原時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3SO2+2Na2CrO4+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4+2NaOH,故答案為3SO2+2Na2CrO4+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4+2NaOH。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖所示),但CaC2晶體中由于啞鈴形C22-的存在,使晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)。則關(guān)于CaC2晶體的描述不正確的是( )
A.CaC2晶體的熔點(diǎn)較高、硬度也較大
B.和Ca2+距離相同且最近的C22-構(gòu)成的多面體是正八面體
C.和Ca2+距離相同且最近的Ca2+有12個(gè)
D.如圖的結(jié)構(gòu)中共含有4個(gè)Ca2+和4個(gè)C22-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于 H2O 和 H2S 的說(shuō)法正確的是
A.H2O 比 H2S 穩(wěn)定,是因?yàn)?/span> H2O 分子間有氫鍵,而 H2S 分子間只有范德華力
B.二者中心原子雜化方式均為 sp2 雜化
C.H2S 的水溶液呈酸性,而 H2O 成中性,說(shuō)明 O 元素的非金屬性強(qiáng)于 S 元素
D.鍵角 H2O 大于 H2S,是因?yàn)檠醯碾娯?fù)性大于硫,兩個(gè) O-H 鍵之間的排斥力大于兩個(gè) S-H 鍵的排斥力
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A.水合銅離子的模型如圖所示,1個(gè)水合銅離子中有4個(gè)配位鍵
B.CaF2晶體的晶胞如圖所示,與每個(gè)Ca2+距離最近的F-為4個(gè)
C.H原子的電子云圖如圖所示為球形
D.金屬Cu的原子堆積模型如圖所示,為最密堆積,每個(gè)Cu原子的配位數(shù)均為12
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】亞鐵氰化鉀(K4[Fe(CN)6])雙稱黃血鹽,是一種重要的化工原料。檢驗(yàn)三價(jià)鐵發(fā)生的反應(yīng)為:K4[Fe(CN)6]+FeCl3=KFe[Fe(CN)6]↓(滕氏藍(lán))+3KCl,回答問題:
(1)寫出基態(tài)Fe3+的核外電子排布式___。
(2)K4[Fe(CN)6]中的作用力除共價(jià)鍵外,還有___和___。
(3)黃血鹽中N原子的雜化方式為____;C、N、O的第一電離能由大到小的排序?yàn)?/span>___,電負(fù)性由大到小的排序?yàn)?/span>___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E五種元素是周期表中前四周期的元素。只有A、B、C為金屬且都位于第四周期,原子序數(shù)A<B<C。A、C核外均沒有未成對(duì)電子,C位于ds區(qū);B原子核外有二個(gè)未成對(duì)電子和三個(gè)空軌道。D原子最外層電子數(shù)是其周期序數(shù)的三倍。E能與D形成化合物ED2,可用于自來(lái)水的消毒。
(1)C的基態(tài)原子的價(jià)層電子排布圖為__;D和E的電負(fù)性大小關(guān)系為__(用元素符號(hào)表示)。
(2)化合物E2D分子的空間構(gòu)型為__,中心原子采用_雜化。E與D還可形成三角錐結(jié)構(gòu)的陰離子,該離子的化學(xué)式為_,任意寫出一種它的等電子體的化學(xué)式為_。
(3)B與E能形成一種化合物BE4,其熔點(diǎn):-25℃,沸點(diǎn):l36.4℃。則該化合物晶體內(nèi)含有的作用力類型有_。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列離子方程式正確的是( )
A.將過(guò)量NaOH溶液滴入Ca(HCO3)2溶液中:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
B.Fe(OH)3溶于氫碘酸: Fe(OH)3 + 3H+ =Fe3+ + 3H2O
C.泡沫滅火器滅火原理:2A13++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
D.向NH4HCO3溶液中加入過(guò)量的Ba(OH)2溶液并加熱:Ba2++ 2OH-+NH4++ HCO3-NH3↑+2H2O+BaCO3↓
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】X、Y、Z、M、N、W六種元素在周期表中的位置如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是
A. 原子半徑:r(Z)>r(M)>r(Y)
B. 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性:M>N
C. N的單質(zhì)能與Z和W形成的化合物發(fā)生置換反應(yīng)
D. X能與另五種元素形成化合物,且X的化合價(jià)不完全相同
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】以反應(yīng)為例探究“外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響"。實(shí)驗(yàn)時(shí),分別量取溶液和酸性溶液,迅速混合并開始計(jì)時(shí),通過(guò)測(cè)定溶液褪色所需時(shí)間來(lái)判斷反應(yīng)的快慢。
編號(hào) | 溶液 | 酸性溶液 | 溫度/℃ | ||
濃度 | 體積 | 濃度 | 體積 | ||
① | 0.10 | 2.0 | 0.01 | 4.0 | 25 |
② | 0.20 | 2.0 | 0.01 | 4.0 | 25 |
③ | 0.20 | 2.0 | 0.01 | 4.0 | 50 |
下列說(shuō)法不正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)①、②、③所加的溶液均要過(guò)量
B.實(shí)驗(yàn)①測(cè)得溶液的褪色時(shí)間為40 s,則這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率
C.實(shí)驗(yàn)①和②探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)②、③探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響
D.3組實(shí)驗(yàn)中均發(fā)現(xiàn)起初反應(yīng)較慢,過(guò)了一會(huì)兒速率突然增大,可能是生成的對(duì)反應(yīng)起催化作用
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