【題目】工業(yè)廢水、廢渣不經(jīng)處理,會對環(huán)境造成很大的危害。利用化學(xué)原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測、處理及應(yīng)用。某工廠對制革工業(yè)污泥中Cr(Ⅲ)的處理工藝流程如下,Cr(Ⅲ)最終轉(zhuǎn)化為CrOH(H2O)5SO4。
常溫下,部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí),溶液的pH如下:
陽離子 | Fe3+ | Mg2+ | Al3+ |
開始沉淀時(shí)的pH | 2.7 | — | — |
沉淀完全時(shí)的pH | 3.7 | 11.1 | 8 |
其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
(1)實(shí)驗(yàn)室用18.4mol/L的濃硫酸配制225mL4.8mol/L的H2SO4溶液,所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒和膠頭滴管外,還需_______,配制時(shí)所需濃H2SO4的體積為_______mL(小數(shù)點(diǎn)后保留一位數(shù)字)。
(2)酸浸時(shí),為了提高浸取率,除了適當(dāng)增大酸的濃度外,還可采取的措施有______(答出一點(diǎn)即可)。
(3)H2O2的作用是將濾液I中的Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,寫出此反應(yīng)的離子方程式______。
(4)加入NaOH溶液使溶液呈堿性,Cr2O72-轉(zhuǎn)化為CrO42-溶液的pH不能超過8,其理由_______。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的濾液Ⅱ中的金屬陽離子是____________。
(5)寫出上述流程中用Na2SO3進(jìn)行還原時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。
(6)工業(yè)上還可用電解法制備重鉻酸鈉,其裝置示意圖如圖.陰極的電極反應(yīng)式為____________,陽極的電極反應(yīng)式為____________。
【答案】 250mL容量瓶 65.2 升高反應(yīng)溫度 加快攪拌速度 2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+ pH超過8會使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-,最終影響Cr(III)的回收與再利用 Ca2+、Mg2+ 3Na2SO3+2Na2CrO4+15H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4+8NaOH 2H++2e-= H2↑(或4H2O+4e-= 2H2↑+4OH-) 4OH--4e-=2H2O+O2↑
【解析】分析:含鉻污泥預(yù)處理后,用硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+,加入過氧化氫氧化鉻離子為高價(jià)態(tài),加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液PH=8使其他離子沉淀,過濾得到濾液用鈉離子交換樹脂交換鎂離子和鈣離子,得到溶液中通入Na2SO3還原得到Cr(OH)(H2O)5SO4,
(1)實(shí)驗(yàn)室用18.4mol·L-1的濃硫酸配制225mL4.8mol·L-1的H2SO4溶液,需要用250mL容量瓶配制,還用到膠頭滴管;18.4mol/L×V=225mL×4.8mol/L,V=65.2mL;(2)酸浸時(shí),為了提高浸取率,除了適當(dāng)增大酸的濃度外,還可采取的措施有高反應(yīng)溫度、增大固體顆粒的表面積等措施,(答出一點(diǎn)即可)。(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+能被雙氧水氧化為高價(jià)離子,以便于與雜質(zhì)離子分離,反應(yīng)的離子方程式為:2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+;(4)加入NaOH溶液使溶液呈堿性,Cr2O72-轉(zhuǎn)化為CrO42-溶液的pH不能超過8,其理由pH超過8會使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-,最終影響Cr(III)的回收與再利用 。鈉離子交換樹脂的反應(yīng)原理為Mn++nNaR→MRn+nNa+,鈉離子交換樹脂交換的離子是鈣離子和鎂離子。(5)Na2SO3具有還原性,被濾液Ⅱ中通過離子交換后的溶液中Na2CrO4氧化為Na2SO4,Na2CrO4氧被還原為CrOH(H2O)5SO4,依據(jù)原子守恒分析書寫配平3Na2SO3+2Na2CrO4+15H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4+8NaOH;(6)工業(yè)上還可用電解法制備重鉻酸鈉,其裝置示意圖如圖.陰極的電極反應(yīng)式為 2H++2e-= H2↑(或4H2O+4e-= 2H2↑+4OH-),陽極的電極反應(yīng)式為 4OH--4e-=2H2O+O2↑。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(雙選)下圖所示是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元(晶胞)的排列方式,其對應(yīng)的化學(xué)式正確的是(圖中:—X,—Y,×—Z)( )
A. A B. B C. C D. D
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【題目】氮化鋁(AlN)具有耐高溫、抗沖擊、導(dǎo)熱性好等優(yōu)良性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、陶瓷工業(yè)等領(lǐng)域.在一定條件下,氮化鋁可通過如下反應(yīng)合成:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO.下列敘述正確的是( 。
A. 氮化鋁中氮元素的化合價(jià)為+3
B. AlN的摩爾質(zhì)量為41g
C. 上述反應(yīng)中每生成1molAlN,N2就得到3 mol電子
D. 在氮化鋁的合成反應(yīng)中,N2是還原劑,Al2O3是氧化劑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組中的離子,能在溶液中大量共存的是( )
A.H+、ClO-、Cl-、SO42-B.Na+、H+、CO32-、NO3-
C.Na+、H+、Cl-、NO3-D.K+、H+、SO42-、OH-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】判斷含氧酸強(qiáng)弱的一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律:含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含非羥基氧原子數(shù)越多,該含氧酸的酸性越強(qiáng)。幾種實(shí)例如下表所示。
(1)亞磷酸(H3PO3)和亞砷酸(H3AsO3)的分子式相似,但它們的酸性差別很大。亞磷酸是中強(qiáng)酸,亞砷酸既有弱酸性又有弱堿性,由此可推出它們的結(jié)構(gòu)式分別為:亞磷酸______________________,亞砷酸________________________。
(2)亞磷酸和亞砷酸與過量的NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是:
亞磷酸:______________________________________,
亞砷酸:_______________________________________。
(3)在亞磷酸和亞砷酸中分別加入濃鹽酸,分析反應(yīng)情況,寫出化學(xué)方程式_________________。
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【題目】實(shí)驗(yàn)測得不同物質(zhì)中O—O鍵的鍵長和鍵能數(shù)據(jù)如下表。其中X、Y的鍵能數(shù)據(jù)尚未測定,但可根據(jù)規(guī)律性推導(dǎo)鍵能的大小順序?yàn)?/span>W>Z>Y>X。
(1)鍵長與鍵能的關(guān)系規(guī)律是_________________________________________。
(2)鍵長與電子總數(shù)的關(guān)系規(guī)律是______________________________________。
(3)鍵能與電子總數(shù)的關(guān)系規(guī)律是_______________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,在溶液中可發(fā)生以下反應(yīng):
①H++Z-+XO42-→X2++Z2+H2O(未配平),②2M2++R2=2M3++2R-
③2+Z2=R2+2。由此判斷下列說法正確的是
A.氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)?/span>XO42->Z2>R2>M3+
B.Z2在③中發(fā)生氧化反應(yīng)
C.R元素在反應(yīng)②中被氧化,在③中被還原
D.常溫下反應(yīng)不可進(jìn)行2M2++Z2=2M3++2Z-
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【題目】常溫,某二元弱酸H2A溶液中離子濃度與pH的關(guān)系如圖所示(y為lg [c(HA)/c(H2A)]或lg [c(A2)/c(H2A)]):下列說法不正確的是
A. 曲線b為lg[c(HA)/c(H2A)] 與pH的變化關(guān)系
B. 該溫度下,H2A的Ka2約為104.1
C. 若在上圖中作lg[c(HA) /c(A2)] ~ pH關(guān)系圖,得到的曲線會與曲線b平行
D. 若升高溫度,則圖中曲線a、b上移
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【題目】五種元素的原子電子層結(jié)構(gòu)如下:
A.1s22s22p63s23p63d54s1;B.1s22s22p63s2;C.1s22s22p6;D.1s22s22p63s23p;E.[Ar]4s1。試回答:
(1)哪個(gè)式子是錯誤的________,它違背了________。
(2)哪個(gè)式子表示稀有氣體原子________。
(3)A的元素符號是________,寫出其價(jià)電子排布的軌道表示式________。
(4)B和E的金屬性強(qiáng)弱關(guān)系為________(用元素符號表示),可以說明這一事實(shí)的依據(jù)是(寫出2點(diǎn))__________________________________。
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