氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | Cr(OH)3 |
pH | 3.7 | 9.6 | 11.1 | 8 | 9(>9溶解) |
分析 I.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,同时Cr3+被氧化为Cr2O72-,加氢氧化钠调节pH=8,则Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,过滤,滤液中主要含有Cr2O72-、Ca2+和Mg2+等,通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+,然后加Na2S2O3把Cr2O72-还原为8Cr3+,再调节pH得到Cr(OH)(H2O)5SO4,
(1)加氧化剂主要目的是把亚铁离子氧化为铁离子,注意不能引入新的杂质;
(2)根据表中数据判断;通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+;
(3)每消耗0.8mol Cr2O72-转移4.8mol e-,则1molCr2O72-转移6mol电子,所以生成Cr3+,S2O32-被氧化为SO42-+,结合得失电子守恒和原子守恒写出离子方程式;
II.(1)铜失去电子得到的阳离子是铜离子,该离子不具有还原性,不能和重铬酸根之间发生反应;
(2)Cr2O72-具有强氧化性,可以将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原为2Cr3+,据此书写方程式;
(3)根据溶度积常数以及水的离子积常数来进行计算.
解答 解:I.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,同时Cr3+被氧化为Cr2O72-,加氢氧化钠调节pH=8,则Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,过滤,滤液中主要含有Cr2O72-、Ca2+和Mg2+等,通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+,然后加Na2S2O3把Cr2O72-还原为8Cr3+,再调节pH得到Cr(OH)(H2O)5SO4,
(1)加氧化剂主要目的是把亚铁离子氧化为铁离子,同时不能引入新的杂质,所以可以用Na2O2代替H2O2,故选A;
(2)根据表中数据可知,pH=8时,Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,则Fe3+、Al3+被除去,故选AB;通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+,故选CD,
故答案为:AB;CD;
(3)每消耗0.8mol Cr2O72-转移4.8mol e-,则1molCr2O72-转移6mol电子,所以生成Cr3+,S2O32-被氧化为SO42-+,则反应的离子方程式为:3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O;
故答案为:3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O;
II.(1)若用Cu电极来代替Fe电极,在阳极上铜失去电子得到的阳离子是铜离子,该离子不具有还原性,不能和重铬酸根之间发生反应,
故答案为:不能;因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原到低价态;
(2)Cr2O72-具有强氧化性,可以将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原为2Cr3+,反应的实质是:6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O,
故答案为:6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O;
(3)当c(Cr3+)=10-5mol/L时,溶液的c(OH-)=$\root{3}{\frac{10{\;}^{-32}}{10{\;}^{-5}}}$=10-9 mol/L,
c(H+)═$\frac{10{\;}^{-14}}{10{\;}^{-9}}$=10-5mol/L,pH=5,
即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至5,
故答案为:5.
点评 本题考查了物质分离提纯的操作及方法应用、电解原理、难溶物溶度积的计算等,题目难度较大,涉及的知识点较多,注意掌握电解原理、难溶物溶度积的概念及计算方法,试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | Ba(NO3)2溶液和Na2SO4溶液 | B. | 金属钠和MgCl2溶液 | ||
C. | 金属铝和NaOH溶液 | D. | FeCl3溶液和Na2O2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 23gNO2和23gN2O4所含原子数目均为1.5NA | |
B. | 5.6 g铁与足量盐酸反应转移的电子数为0.3NA | |
C. | 在常温常压下11.2L氯气所含的原子数目为NA | |
D. | 高温下,0.2molFe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在 | |
B. | 硅是构成矿石和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有元素中居第二位 | |
C. | 单晶硅常用于制造光导纤维 | |
D. | 可用石英坩埚加热NaOH |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | K+、MnO4-、Mg2+、SO42- | B. | K+、Na+、Cl-、CO32- | ||
C. | Zn2+、Al3+、NO3-、Cl- | D. | Na+、Fe2+、NO3-、SO42- |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 硫酸与氢氧化钡在溶液中反应:Ba2++SO42-═BaSO4↓ | |
B. | 少量金属钠投入到CuSO4溶液中:2Na+Cu2+═2Na++Cu↓ | |
C. | BaCO3与盐酸反应:CO32-+2H+═H2O+CO2↑ | |
D. | 用Cl2将苦卤中的Br-氧化:Cl2+2Br-═2Cl-+Br2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 弱电解质在溶液中部分电离,存在电离平衡 | |
B. | 同一弱电解质的溶液,当温度或浓度不同时,其导电能力也不相同 | |
C. | 电离常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱 | |
D. | 不同浓度的同一弱电解质,其电离常数(K)不同 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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