(2012?湖南模擬)2011年8月12日,網(wǎng)傳云南曲靖市越州鎮(zhèn)約5000余噸的重毒化工廢料鉻渣非法丟放,毒水被直接排放到南盤江中.被污染的水中主要含有Cr3+,同時(shí)還含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等,且酸性較強(qiáng).
Ⅰ.污泥中Cr+回收與再利用工藝如下(硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):

部分陽離子常溫下以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表:
陽離子 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18.4mol?L-1的濃硫酸配制250mL 4.8mol?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
250mL容量瓶、膠頭滴管.
250mL容量瓶、膠頭滴管.

(2)加入H2O2的作用是
將濾液Ⅰ中的Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,以便于與雜質(zhì)離子分離
將濾液Ⅰ中的Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,以便于與雜質(zhì)離子分離
.調(diào)節(jié)溶液的pH=8是為了除去
Fe3+、Al3+
Fe3+、Al3+
離子.
(3)還原過程發(fā)生以下反應(yīng),請(qǐng)配平:
1
1
Na2Cr2O7+
3
3
SO2+
11
11
H2O
H2O
2
2
Cr(OH)(H2O)5 SO4+
Na2SO4
Na2SO4

Na2SO4
Ⅱ.工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2
O
2-
7
Cr
O
2-
4
,它們會(huì)對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害,必須進(jìn)行處理.其中一種處理方法為電解法,該法用Fe做電極,電解含Cr2
O
2-
7
的酸性廢水,隨著電解進(jìn)行,陰極附近溶液pH升高,產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀.
陽極的電極反應(yīng)式為
Fe-2e-═Fe2+
Fe-2e-═Fe2+

電解時(shí)能否用Cu電極來代替Fe電極?
不能
不能
(填“能”或“不能”),理由是
因陽極產(chǎn)生的Cu2+不能使Cr2O72-還原到低價(jià)態(tài)
因陽極產(chǎn)生的Cu2+不能使Cr2O72-還原到低價(jià)態(tài)
分析:Ⅰ.(1)依據(jù)溶液配制的步驟和過程分析所用到的儀器,主要儀器應(yīng)有配制溶液的容量瓶和定容需要的膠頭滴管;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;
(2)根據(jù)雙氧水的性質(zhì)分析,雙氧水有強(qiáng)氧化性,能氧化還原性的物質(zhì);硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,加入NaOH溶液使溶液呈堿性,F(xiàn)e3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去;
(3)依據(jù)流程圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系和產(chǎn)物,結(jié)合二氧化硫的還原性,利用氧化還原反應(yīng)原理分析書寫,
Ⅱ.用Fe為電極進(jìn)行電解生成Fe2+,作為還原劑還原Cr2O72-
解答:解:Ⅰ.(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)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Cr2O72-,以便于與雜質(zhì)離子分離,硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,加入NaOH溶液使溶液呈堿性,溶液pH=8,F(xiàn)e3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去;
故答案為:將濾液Ⅰ中的Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,以便于與雜質(zhì)離子分離;Fe3+、Al3+;
(3)二氧化硫具有還原性,被濾液Ⅱ中通過離子交換后的溶液中Na2Cr2O7氧化為硫酸,Na2Cr2O7氧被還原為CrOH(H2O)5SO4,水溶液中生成硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉,依據(jù)原子守恒分析書寫配平;Na2Cr2O7+3SO2+11H2O═2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4,
故答案為:1、3、11H2O、2、1Na2SO4;
Ⅱ.用Fe為電極進(jìn)行電解,鐵作陽極,陽極反應(yīng)為Fe-2e-═Fe2+,作為還原劑還原Cr2O72-,而銅電極作陽極生成Cu2+不能還原Cr2O72-,故不用Cu電極來代替Fe電極,
故答案為:Fe-2e-═Fe2+;不能;因陽極產(chǎn)生的Cu2+不能使Cr2O72-還原到低價(jià)態(tài);
點(diǎn)評(píng):本題考查了溶液配制、化學(xué)方程式的配平、物質(zhì)的分離等知識(shí)點(diǎn),難度較大,注意會(huì)運(yùn)用溶液的pH值對(duì)溶液中的離子進(jìn)行分離,除雜的原則是:除去雜質(zhì)且不引進(jìn)新的雜質(zhì).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?湖南模擬)已知:A、B、D為中學(xué)常見的單質(zhì),甲、乙、丙、丁、戊為短周期元素組成的化合物.其中,丙是一種能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的無色氣體;丁是一種高能燃料,其組成元素與丙相同,1mol丁分子中不同原子的數(shù)目比為1:2,且含有18mol電子;戊是一種難溶于水的白色膠狀物質(zhì),既能與強(qiáng)酸反應(yīng),也能與強(qiáng)堿反應(yīng),具有凈水作用.各物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(某些條件已略去).

請(qǐng)回答:
(1)單質(zhì)B的組成元素在周期表中的位置是
第2周期第VA族
第2周期第VA族

(2)戊的化學(xué)式為
Al(OH)3
Al(OH)3

(3)丙中所包含的化學(xué)鍵類型有
b
b
(填字母序號(hào)).
a.離子鍵         b.極性共價(jià)鍵          c.非極性共價(jià)鍵
(4)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為
N2+3H2
催化劑
.
高溫高壓
2NH3
N2+3H2
催化劑
.
高溫高壓
2NH3

(5)反應(yīng)②中,0.5mol NaClO參加反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移1mol 電子,其化學(xué)方程式為:
2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O
2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O

(6)一定條件下,A與TiO2、C(石墨)反應(yīng)只生成乙和碳化鈦(TiC),二者均為某些高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的主要成分.已知,該反應(yīng)生成1mol乙時(shí)放出536kJ熱量,其熱化學(xué)方程式為
4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s,石墨)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=-1072kJ/mol
4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s,石墨)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=-1072kJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?湖南模擬)檸檬烯是一種食用香料,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示.有關(guān)檸檬烯的分析正確的是( 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?湖南模擬)隨著能源問題的進(jìn)一步突出,利用熱化學(xué)循環(huán)制氫的研究受到許多發(fā)達(dá)國(guó)家的青睞.最近的研究發(fā)現(xiàn),復(fù)合氧化物鐵酸錳(MnFe2O4)也可以用于熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫,MnFe2O4的制備流程如下:

(1)原料Fe(NO3n中n=
3
3
,投入原料Fe(NO3n和Mn(NO32的物質(zhì)的量之比為
2:1
2:1

(2)步驟二中連續(xù)攪拌的目的是:
充分反應(yīng)或沉淀完全
充分反應(yīng)或沉淀完全
,步驟三中洗滌干凈的標(biāo)準(zhǔn)是
洗滌至中性保證產(chǎn)物純凈
洗滌至中性保證產(chǎn)物純凈

(3)利用MnFe2O4熱化學(xué)循環(huán)制氫的反應(yīng)可表示為:
MnFe2O4
>1000K
MnFe2O4-x+
x
2
O2↑,MnFe2O4-x+xH2O→MnFe2O4+xH2
請(qǐng)認(rèn)真回答下列問題:
①若MnFe2O4-x中x=0.8,則MnFe2O4-x中Fe2+占全部鐵元素的百分率為:
80%
80%

②該化學(xué)循環(huán)制氫的優(yōu)點(diǎn)是:
具有過程簡(jiǎn)單節(jié)約能源無污染物料廉價(jià)并可循環(huán)使用及氧氣和氫氣在不同步驟生成,因此不存在高溫氣體分離等優(yōu)點(diǎn)
具有過程簡(jiǎn)單節(jié)約能源無污染物料廉價(jià)并可循環(huán)使用及氧氣和氫氣在不同步驟生成,因此不存在高溫氣體分離等優(yōu)點(diǎn)

③該化學(xué)循環(huán)法制氫尚有不足之處,進(jìn)一步改進(jìn)的研究方向是:
尋找合適催化劑使MnFe2O4的分解溫度降低或找到分解溫度更低的氧化物
尋找合適催化劑使MnFe2O4的分解溫度降低或找到分解溫度更低的氧化物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?湖南模擬)用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是( 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?湖南模擬)下列離子方程式正確的是(  )

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