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工业上为了处理含有酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量NaCl,以Fe为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工业废水中的铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题:

(1)两极发生反应的电极反应式:阳极           ;阴极         

(2)写出变为Cr3+的离子方程式:                                        

(3)工业废水由酸性变为碱性的原因是                                         

(4)            (填“能”或“不能”)改用石墨作电极,原因是                  

解析:阳极生成的Fe2+作还原剂,将溶液中的有毒物质还原为Cr3+,在碱性条件下(溶液进行的反应消耗H+)Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀。

答案:(1)Fe-2e-*Fe2+     2H++2e-H2

(2)+6Fe2++14H+*2Cr3++6Fe3++7H2O

(3)H+不断放电,与Fe2+反应也消耗H+,打破了水的电离平衡,使溶液中c(OH)->c(H+)

(4)不能因为用石墨作电极,阳极产生Cl2,得不到Fe2+,缺少还原剂,不能使→Cr3+→Cr(OH)3↓而除去

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

海洋是巨大的化学资源宝库.如图是海水化学资源综合利用的部分流程图:

回答:
(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,为了除去这些离子,需要依次加入稍过量的NaOH、BaCl2
Na2CO3
Na2CO3
(填试剂化学式),
过滤
过滤
(填操作名称),再加入适量
盐酸
盐酸
(填试剂名称).将所得溶液加热浓缩、冷却结晶,得到精盐.
(2)某同学在实验室模拟氯碱工业的生产原理电解饱和食盐水.用玻璃棒蘸浓氨水检验阳极产生的气体,发现产生大量白烟.阳极生成的气体是
Cl2
Cl2
,白烟的主要成分是
NH4Cl
NH4Cl

(3)制取MgCl2的过程中涉及反应:MgCl2?6H2O
  △  
.
 
MgCl2+6H2O,该反应要在HCl气流中进行,原因是
MgCl2容易水解,MgCl2+2H2O?Mg(OH)2+2HCl,在HCl气流中,可以抑制MgCl2水解,同时带走水分
MgCl2容易水解,MgCl2+2H2O?Mg(OH)2+2HCl,在HCl气流中,可以抑制MgCl2水解,同时带走水分

(4)苦卤中通入Cl2置换出Br2,吹出后用SO2吸收转化为Br-,反复多次,以达到富集溴的目的.由海水提溴过程中的反应可得出Cl-、SO2、Br-还原性由强到弱的顺序是
SO2>Br->Cl-
SO2>Br->Cl-

(5)工业上也可以用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2,生成溴化钠和溴酸钠,同时有CO2放出.最后再用H2SO4处理得到Br2,最后一步反应的离子方程式是
5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O
5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2012?闸北区二模)某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产CuCl2?2H2O晶体的工艺流程如下:

己知:①焙烧过程中发生的主要反应为:CuS+2NaCl+2O2→CuCl2+Na2SO4
请参照表中给出的数据回答:
氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+ 1.9 3.2
Fe2+ 7.0 9.0
Cu2+ 4.7 6.7
(1)焙烧时还有废气产生,其中一种是主要的大气污染物.若在实验室中以碱液吸收处理之,下列(图1)A、B、C装置中可行的是
AB
AB
(填字母).

(2)H2O2的作用是:
氧化Fe2+
氧化Fe2+

(3)调节溶液pH的范围是
3.2至4.7
3.2至4.7
,试剂A可以选择
cd
cd
(填写选项字母).
a.KOH            b.氨水
c.Cu2(OH)2CO3     d.CuO
(4)为了获得CuCl2?2H2O晶体,对滤液B进行的操作是:
蒸发浓缩
蒸发浓缩
,趁热过滤,滤液经冷却结晶,过滤得到产品.分析有关物质的溶解度曲线(如图2),“趁热过滤”得到的固体是
Na2SO4
Na2SO4
 (填化学式).
(5)滤液B中除OH-外阴离子还有
S042- Cl-
S042- Cl-

(6)请描述检验滤液B中上述阴离子(除OH-外)的实验操作
取少量滤液,先加过量的硝酸酸化的Ba(NO32溶液,有白色沉淀出现,检出SO42-;过滤(或静置)再向滤液(或清液)加入适量的AgNO3溶液,也有白色沉淀出现,检出Cl-
取少量滤液,先加过量的硝酸酸化的Ba(NO32溶液,有白色沉淀出现,检出SO42-;过滤(或静置)再向滤液(或清液)加入适量的AgNO3溶液,也有白色沉淀出现,检出Cl-

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科目:高中化学 来源:2012届浙江省台州市四校高三第一次联考化学试卷 题型:填空题

(8分)I、二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。比Cl更好。
⑴在ClO2的制备方法中,有下列两种制备方法:
方法一:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O[来源:学+科+网]
用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水消毒,其主要原因是            
⑵用ClO2处理过的饮用水(pH 5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2)。
饮用水中的ClO2、ClO2含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I还原为ClO2、Cl的转化
率与溶液pH的关系如下图所示。当pH≤2 .0时,ClO2也能被I完全还原为Cl。反应生成
的I2用标准Na2S2O3溶液滴定;2Na2S2O3+ I2= Na2S4O6 + 2NaI
①请写出pH≤2 .0时ClO2与I反应的离子方程式              

②请完成相应的实验步骤:
步骤1:准确量取V mL水样加入到锥形瓶中。
步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0。
步骤3:加入足量的KI晶体。
步骤4:加入少量淀粉溶液,用c mol·L1Na2S2O3
溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1mL。
步骤5:                             
步骤6:再用c mol·L1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液VmL。
③根据上述分析数据,测得该饮用水中ClO2的浓度为           mol·L1(用含字母的代数式表示)。
II.(11分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,且不会造成二次污染。已知高铁酸盐热稳定性差,工业上用湿法制备高铁酸钾的基本流程如下图所示:

⑴在农业生产中,滤液1可用作      
⑵流程中生成高铁酸钾的离子方程式是:                             ,控制此反应温度30℃以下的原因是:                                        
⑶结晶过程中加入浓KOH溶液的作用是:                   。[来源:学_科_网]
⑷某温度下,将Cl2通入KOH溶液中,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液,经测定ClO与ClO3离子的物质的量之比是2:3,则Cl2与氢氧化钾反应时,被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为        
⑸实验测得铁盐溶液的质量分数、反应时间与K2FeO4产率的实验数据分别如图1、图2所示。为了获取更多的高铁酸钾,铁盐的质量分数应控制在        附近、反应时间应控制在      

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年广东省深圳市南山区高三上学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

铬及其化合物在现代工业上的应用广泛,可用于电镀,鞣制羊毛,皮革;铬还用于照相材料,胶版印刷及化工触媒剂等。但化工废料铬渣对人体健康有很大危害。

Ⅰ:某工厂对制革工业污泥中Cr(III)回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3、Al3+、Ca2+、Mg2+):

部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

阳离子

Fe3+

Fe2+

Mg2+

Al3+

Cu2+

Cr3+

开始沉淀时的pH

1.9

7.0

——

——

4.7

——

沉淀完全时的pH

3.2

9.0

11.1

8

6.7

9 (>9溶解)

 

(1)实验室用18.4 mol·L1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需                     

(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是                  (至少答一点)。

(3)调节溶液的pH=8是为了除去              离子。钠离子交换树脂的原理为:

Mn+nNaR→MRn+nNa,被交换的的杂质离子是             

(4)Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)  Cr3+(aq)+3OH(aq)

常温下,Cr(OH)的溶度积Ksp= c(Cr3+)• c3(OH)=1032,要使c(Cr3+)降至105mol/L,溶液的pH应调至         

(5)还原过程发生以下反应(请配平):     Na2Cr2O7      SO2          

=      Cr(OH) (H2O)5SO4     Na2SO4

Ⅱ:工业废水中常含有一定量的Cr2O72和CrO42,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。

其中一种处理方法为电解法:该法用Fe做电极,电解含Cr2O72的酸性废水,随着电解进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。用Fe做电极的原因为

                                                                             

在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)                         

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

(8分) 铬是1979年法国化学家沃克兰在分析铬铅矿时首先发现的,位于周期表中第四周期ⅥB族,其主要化合价为+6、+3、+2,其中其中+3较为稳定。我校化学兴趣小组对铬的化合物进行探究性研究。

Ⅰ、查阅资料

(1)Cr2O3微溶于水,与Al2O3类似,是两性氧化物;Cr(OH)3和Al(OH)3类似,也是两性氢氧化物。

(2)工业上和实验室中常见的铬(+6价)化合物是其含氧酸盐,如铬酸盐和重铬酸盐,以K2Cr2O7和Na2Cr2O7最为重要。工业废水中含有Cr3+,可以通过加入石灰,降低溶液的酸度,当PH为8~9时,Cr3+能形成沉淀而分离。

Ⅱ、工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量的NaCl,以Fe为电极进行电解,经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,使废水中的铬含量达排放标准。

①在装置中应该用         填材料名称)做电解池的阳极。能否用石墨做电极,说明原因______________________________________________________________,

阴极上电极反应方程式是                    

②Cr2O72- 在酸性条件下有强氧化性,试写出Cr2O72-转变成Cr3+的离子方程式。

                                                 

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