【题目】某工厂将制革工业污泥中的铬元素以难溶物CrOH(H2O)5SO4的形式回收,工艺流程如下,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+。
回答下列问题:
(1)4.8 mol/L的硫酸溶液密度为1.27g/cm3,该溶液中硫酸的质量分数是_______。
(2)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:______。
(3)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 | 5.4(>8溶解) | 9(>9溶解) |
①Cr (OH)3溶解于NaOH溶液时反应的离子方程式是___________。
②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______________________________。
(4)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_____________。
(5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式:_______________。
【答案】 37% 2Cr3+ + 3H2O2 + H2OCr2O72-+ 8H+ Cr (OH)3 + OH-CrO2-+ 2H2O Na+、Ca2+、Mg2+ pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2- Ca2+、Mg2+ 3SO2 + 2Na2CrO4 +12H2O2CrOH(H2O)5SO4↓ + Na2SO4 + 2NaOH
【解析】试题分析:由流程可知,含铬污泥经酸浸后过滤,向滤液中加入双氧水把Cr3+氧化为Cr2O72-,然后加入氢氧化钠溶液调节pH到8,Cr2O72-转化为CrO42-,Fe3+和Al3+完全沉淀,过滤,滤液以钠离子交换树脂进行离子交换,除去Ca2+和Mg2+,最后向溶液中通入足量的二氧化硫将CrO42-还原为CrOH(H2O)5SO4。
(1)4.8 mol/L的硫酸溶液密度为1.27g/cm3,该溶液中硫酸的质量分数是37%。
(2) H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,此反应的离子方程式是2Cr3+ + 3H2O2 + H2OCr2O72-+ 8H+。
(3)①类比Al(OH)3溶于NaOH溶液的反应,Cr (OH)3溶解于NaOH溶液时反应的离子方程式是Cr (OH)3 + OH-CrO2-+ 2H2O。
②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Na+、Ca2+、Mg2+;但溶液的pH不能超过8,其理由是pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-。
(4)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Ca2+、Mg2+。
(5)上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式为3SO2 + 2Na2CrO4 +12H2O2CrOH(H2O)5SO4↓ + Na2SO4 + 2NaOH。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法正确的是( )
A.①为简单立方堆积②为六方最密堆积③为体心立方堆积④为面心立方最密堆积
B.每个晶胞含有的原子数分别为:①1个,②2个,③2个,④4个
C.晶胞中原子的配位数分别为:①6,②8,③8,④12
D.空间利用率的大小关系为:①<②<③<④
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某小组为研究原电池原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是
A. a和b不连接时,Fe极上析出红色物质
B. a和b连接时,SO42-向Fe极移动
C. 这种原电池可以提供持续、稳定的电流
D. 该原电池反应的离子方程式为:Cu2++Fe=Cu+Fe2+
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某新型电池,以NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料,负极材料采用Pt,正极材料采用MnO2(既作电极材料又对该极的电极反应具有催化作用),该电池可用作卫星、深水勘探等无空气环境电源,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 每消耗3mol H2O2,转移6mol e﹣
B. 电池工作时Na+从b极区移向a极区
C. a极上的电极反应式为:BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣═BO2﹣+6H2O
D. b极材料是MnO2,该电池总反应方程式:NaBH4 + 4H2O2===NaBO2 + 6H2O
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W与Y、X与Z位于同一主族,W与X可形成共价化合物WX2,Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。下列叙述不正确的是
A. 原子半径的大小顺序为X<W<Y<Z B. WX2、YX2和ZX2均只含共价键
C. W、X、Y、Z最外层电子数之和为20 D. Z的气态氢化物比Y的稳定
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】可逆反应:X(s)+Y(g)2Z(g)在容积为1L密闭容器反应,下列叙述不是反应达到平衡状态的标志的是
①单位时间内生成1molX的同时消耗2molZ ②Z的体积分数不再变化
③体系的压强不再改变 ④Y、Z的物质的量浓度比为1:2
⑤Y的转化率不再改变的状态 ⑥混合气体的密度不再改变的状态
A. 仅①④ B. ①③④ C. ①④⑤ D. ②③⑤⑥
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】
(1)下列气态分子BCl3、CCl4、H2O和BeCl2中,其键角由大到小的顺序为 .
(2)硫化氢(H2S)分子的空间构型为;二氧化碳(CO2)分子的空间构型为;甲烷(CH4)分子的空间构型为 .
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】(1)为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的的是_______。
(2)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。
A处其电极反应式为___________;
(3)某元素的同位素,它的氯化物XCl21.11g溶于水配成溶液后,加入1mo1/L的AgNO3溶液20mL,恰好完全反应。若这种同位素的原子核内有20个中子,Z的值为_____,A的值为______。
(4)将固体NH4Br置于密闭容器中,在某温度下,发生下列反应:
NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g) 2HBr(g)Br2(g)+H2(g)
2min后,测知c(H2)=0.5mo/L,c(HBr)=4mol/L。若上述反应速率用v(NH3)表示,则v(NH3)=_____
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com