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有一工业废水,已知其中含有大量Fe2(SO4)3和FeSO4,少量Cu2+和Na+,以及部分泥沙。试设计一个既经济又合理的方案回收金属铜和制取绿矾晶体的实验方案,分步列出实验步骤,并简要说明每一步骤的目的。

   

①过滤除去泥沙;②滤液中加入过量铁粉,使Cu2+还原为Cu、Fe3+还原为Fe2+;③过滤,向滤渣中加稀H2SO4,使Fe充分溶解后过滤分离出Cu;④将③中两次滤液合并,蒸发浓缩,冷却使绿矾晶体析出;⑤过滤,得绿矾晶体,Na+留在B液中。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?江苏二模)随着工业的迅速发展,产生的废水对水体的污染也日趋严重.通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法.下表是常温下金属氢氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常数)和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH(表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度;当溶液中金属离子浓度小于10-5 mol?L-1时通常认为该离子沉淀完全).
金属离子 Ksp pH(10-1 mol?L-1 pH(10-5 mol?L-1
Fe3+ 4.0×10-38 2.7 3.7
Cr3+ 6.0×10-31 4.3 5.6
Cu2+ 2.2×10-20 4.7 6.7
Ca2+ 4.0×10-5 12.3 14.3
(1)某厂排出的废水中含有Cu2+和Fe3+,测得其浓度均小于0.1mol?L-1.为除去其中的Fe3+,回收铜,需控制的pH范围是
3.7≤pH<4.7
3.7≤pH<4.7

(2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水,采用如下方法:向废水中加入适量NaCl,以Fe为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出,从而使废水中铬含量低于排放标准.
①Cr2O72-转变为Cr3+的离子方程式为
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

②pH对废水中Cr2O72-去除率的影响如右图.你认为电解过程中溶液的pH取值在
5~6
5~6
范围内对降低废水中的铬含量最有利,请说明理由:
pH越小,Cr2O72-的去除率越大,但难形成Cr(OH)3沉淀从废水中分离;pH越大,Cr2O72-的去除率越小
pH越小,Cr2O72-的去除率越大,但难形成Cr(OH)3沉淀从废水中分离;pH越大,Cr2O72-的去除率越小

[注:去除率(%)=[(c0-c)/co]×100%,式中:co-理前废水中Cr2O72-的浓度,c-处理后废水中Cr2O72-的浓度]
(3)沉淀转化在生产中也有重要应用.例如,用Na2CO3溶液可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为较疏松而易清除的CaCO3,该沉淀转化达到平衡时,其平衡常数K=
3.25×103
3.25×103
(写数值).[已知Ksp(CaSO4)=9.1x10-6,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9].

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

铬(Cr)属于重金属元素,含铬废水和废渣排放必须经过处理达到有关的安全标准.
(1)铬原子核中质子数为24,铬位于周期表中第
周期
ⅥB
ⅥB
族.
c(OH-)≥10-4mol?L-1
c(OH-)≤10-6mol?L-1
(2)铬元素以Cr2O72-离子的形式存在于酸性废水中,常用FeSO4将其还原为Cr3+离子,再用沉淀法进行分离.已知:①FeSO4还原Cr2O72-的离子方程式为
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

②Cr2 (SO43溶液中加入过量NaOH浓溶液,反应的离子方程式为
Cr3++4OH-=CrO2-+2H2O
Cr3++4OH-=CrO2-+2H2O

③沉淀法分离废水中的Cr3+离子,pH应控制在
8~10
8~10
范围内.
④下列关于铬及其化合物的说法中正确的是
ABCD
ABCD

A.K2Cr2O7是一种常用的强氧化剂   B.NaCrO2溶液与AlCl3溶液混合有沉淀生成
C.酸性K2Cr2O7溶液可用于检验司机是否酒后驾车
D.金属铬硬度大、耐腐蚀,是常用的镀层金属
(3)铬冶炼工业的废渣粉碎后掺入煤矸石经过高温处理可以制砖,为了探究其中的铬元素在使用过程中是否会重新污染环境,研究组在一定条件下浸溶砖样,检测浸出液中Cr元素浓度,结果如图:
说明:1--用蒸馏水浸溶,2--用稀硫酸浸溶,3--冻融后用蒸馏水浸溶,4--曝晒后用蒸馏水浸溶;
3%等--制砖时含铬废渣掺入的比例.
已知我国规定“固体废弃物浸出标准值含铬不得超过10mg?L-1”.分析图表,可得出多个结论:
①实验取用的砖样是否符合上述标准:
符合
符合

②还能得出的其它结论是(写出2条即可)
其它条件相同时,含铬废渣掺入的比例越大,Cr元素浸出的浓度越高
其它条件相同时,含铬废渣掺入的比例越大,Cr元素浸出的浓度越高
酸性环境对Cr元素浸出有抑制作用;
酸性环境对Cr元素浸出有抑制作用;

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科目:高中化学 来源: 题型:

汞不溶于水,易挥发,易与许多金属形成合金,汞是对人体危害较大的一种金属,据统计世界上有80多种工业以汞为原料,生产过程中产生的汞的污染越来越引起人们的重视,水体中的无机汞主要有Hg2+、Hg22+
(1)实验时倘若不慎,将汞溅落地面时,可先用涂上X溶液的锌片去粘拾,然后再用足量的X溶液溶解锌片回收汞,X溶液可以是
 
(填试剂名称).
(2)检测水体中的Hg2+可用KI及CuSO4溶液与其反应生成橙红色Cu2HgI4沉淀,用漫反射光谱直接测定汞沉淀物,该反应的离子方程式可表示为:
 

(3)冶金厂治理含汞、含硫的烟气并回收汞,中国冶金工作者在研究Hg-I-H2O系热力学的基础上,查明KI溶液能有效吸收汞,吸收总反应为:2Hg+SO2+8I-+4H+=2Hg
I
2-
4
+S+2H2O,最后进行电解吸收液(K2HgI4),阴极的电极反应式为:
 

(4)国家制定的工业废水排放标准:汞的含量≤0.05mg/L.某合作学习小组的同学拟用硫化钠法处理含汞废水,其步骤为:先将溶液pH调至8~10,然后加入稍过量的硫化钠溶液,最后加入一定量的FeSO4溶液,过滤后排放.已知:25℃HgS的Ksp=4×10-52;Hg2S的Ksp=1.0×10-47,FeS的Ksp=6.3×10-18;HgS+Na2S?Na2HgS2(易溶).
①若操作程序完全正确,且废水中只含无机汞,上述处理后的废水能否达标排放
 
(选填:“能”或“不能”)
②加入FeSO4溶液的作用是
 

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

 本题为选做题,包括A、B两题。选学《化学与生活》模块的考生答A题,选学《有机化学基础》模块的考生答B题,每位考生只可选做1题。若两题都作答,则以A题计分。

A.《化学与生活》

2010年第41届世博会将在上海举办,世博会的主题是“城市,让生活更美好”。

回答下列问题:

⑴(5分)①世博园地区的改造提升了上海的环境质量,位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后,附近居民将不再受到该厂产生的红棕色烟尘的困扰。你认为棕红色烟尘是 

A.CaCO3粉尘    B.P2O5粉尘    C.Fe2O3粉尘    D.SiO2粉尘

②上海白龙港污水处理厂升级改造,处理废水时加入明矾可作为混凝剂以吸附水中的杂质,明矾的化学式为   ▲   ;利用漂白粉可用来杀菌消毒,工业上利用氯气和石灰水制取漂白粉的化学反应方程式是      ▲            

③世博会期间,为了确保空气质量的优良率,人们需要定时测定空气中各种污染物的浓度来计算出空气污染指数。因此,人们需要监测的空气污染物除了可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫以外,还有  ▲ 

⑵(5分)世博会中国馆——“东方之冠”,它由钢筋混凝土、7000多块红色铝板和1200多块玻璃等建成。

①钢筋混凝土     (选填“是”或“不是”)复合材料。

②生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是    ▲    

③石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小,是一种特种玻璃,石英玻璃的主要成分是     ▲  ;有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)实际上不是硅酸盐材料,而是一种   ▲  

(选填“橡胶”或“纤维”或“塑料”)有机玻璃是由甲基丙烯酸甲酯在一定条件下通过 ▲   反应合成的有机高分子材料。

⑶(5分)低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,上海世博会的亮点之一是实现“二氧化碳零排放”。

①现在人们使用乙醇汽油作为汽车燃料充分体现了低碳经济,物质的量相同的乙醇与汽油(设为C8H18)均完全燃烧产生的CO2的物质的量之比为  ▲     ;人们已尝试使用 ▲   作为汽车燃料可真正实现“二氧化碳零排放”。

②世博停车场,安装有汽车尾气催化光解设施,它能将汽车尾气中CO和NOx反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,写出CO和NOx在一定条件下反应的化学方程式:

            ▲           

③世博会期间将用可降解的“玉米塑料”替代一次性饭盒、并可被用来制作世博会证件及胸卡,目的是为了防止产生    污染。

B.《有机化学基础》

⑴为了检验和除去下表中的各种所的杂质(括号里的物质),请从①中选出适当的检验试剂,从②中选出适当的除杂试剂,将所选的答案的括号填入相应的空格内。

物     质

检验试剂

除杂试剂

甲烷(乙烯)

酒 精(水)

①检验的试剂:

A.无水硫酸铜   B.酸性高锰酸钾溶液   C.溴水   D.氢氧化钠溶液

②除杂试剂:a.无水硫酸铜   b.乙酸   c.新制的生石灰   d.溴水

③写出除杂时,乙烯发生的化学方程式:     ▲    

⑵如右图,在左试管中先加入2mL 95%的乙醇,并在摇动下缓缓加         入3mL浓硫酸,再加入2 mL乙酸,充分摇匀。在右试管中加入5mL饱和Na2CO3溶液。按图连接好装置,用酒精灯对左试管小火加热3~5min后,改用大火加热,当观察到右试管中有明显现象时停止实验。

实验生成的乙酸乙酯,其密度比水   ▲   ,是有特殊 ▲   味的液体。分离右试管中所得乙酸乙酯和Na2CO3溶液的操作为(只填名称)     ▲     ,所需主要仪器为   ▲     。反应中加入浓硫酸的作用:    ▲     

⑶A、B、C、D四种有机物,在一定条件下有如下转化关系:

 

 

已知D的化学式为C4H8O2,则:

①A、B、C的结构简式:A    ▲     、B      ▲   、C    ▲    

②写出化学方程式:

A→B:                ▲                        

C→D:                ▲                         

 

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科目:高中化学 来源:江苏省扬州中学09-10学年高二学业水平模拟测试(三)(化学) 题型:填空题

 本题为选做题,包括A、B两题。选学《化学与生活》模块的考生答A题,选学《有机化学基础》模块的考生答B题,每位考生只可选做1题。若两题都作答,则以A题计分。

A.《化学与生活》高.考.资.源.网

2010年第41届世博会将在上海举办,世博会的主题是“城市,让生活更美好”。

回答下列问题:

⑴(5分)①世博园地区的改造提升了上海的环境质量,位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后,附近居民将不再受到该厂产生的红棕色烟尘的困扰。你认为棕红色烟尘是  

A.CaCO3粉尘    B.P2O5粉尘    C.Fe2O3粉尘    D.SiO2粉尘

②上海白龙港污水处理厂升级改造,处理废水时加入明矾可作为混凝剂以吸附水中的杂质,明矾的化学式为   ▲   ;利用漂白粉可用来杀菌消毒,工业上利用氯气和石灰水制取漂白粉的化学反应方程式是      ▲            

③世博会期间,为了确保空气质量的优良率,人们需要定时测定空气中各种污染物的浓度来计算出空气污染指数。因此,人们需要监测的空气污染物除了可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫以外,还有  ▲ 

⑵(5分)世博会中国馆——“东方之冠”,它由钢筋混凝土、7000多块红色铝板和1200多块玻璃等建成。

①钢筋混凝土     (选填“是”或“不是”)复合材料。

②生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是    ▲    

③石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小,是一种特种玻璃,石英玻璃的主要成分是     ▲  ;有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)实际上不是硅酸盐材料,而是一种   ▲  

(选填“橡胶”或“纤维”或“塑料”)有机玻璃是由甲基丙烯酸甲酯在一定条件下通过  ▲   反应合成的有机高分子材料。

⑶(5分)低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,上海世博会的亮点之一是实现“二氧化碳零排放”。

①现在人们使用乙醇汽油作为汽车燃料充分体现了低碳经济,物质的量相同的乙醇与汽油(设为C8H18)均完全燃烧产生的CO2的物质的量之比为   ▲     ;人们已尝试使用  ▲   作为汽车燃料可真正实现“二氧化碳零排放”。

②世博停车场,安装有汽车尾气催化光解设施,它能将汽车尾气中CO和NOx反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,写出CO和NOx在一定条件下反应的化学方程式:

             ▲           

③世博会期间将用可降解的“玉米塑料”替代一次性饭盒、并可被用来制作世博会证件及胸卡,目的是为了防止产生    污染。

B.《有机化学基础》

⑴为了检验和除去下表中的各种所的杂质(括号里的物质),请从①中选出适当的检验试剂,从②中选出适当的除杂试剂,将所选的答案的括号填入相应的空格内。

物     质

检验试剂

除杂试剂

甲烷(乙烯)

酒 精(水)

①检验的试剂:

A.无水硫酸铜   B.酸性高锰酸钾溶液   C.溴水   D.氢氧化钠溶液

②除杂试剂:a.无水硫酸铜   b.乙酸   c.新制的生石灰   d.溴水

③写出除杂时,乙烯发生的化学方程式:      ▲    

⑵如右图,在左试管中先加入2mL 95%的乙醇,并在摇动下缓缓加         入3mL浓硫酸,再加入2 mL乙酸,充分摇匀。在右试管中加入5mL饱和Na2CO3溶液。按图连接好装置,用酒精灯对左试管小火加热3~5min后,改用大火加热,当观察到右试管中有明显现象时停止实验。

实验生成的乙酸乙酯,其密度比水   ▲   ,是有特殊  ▲   味的液体。分离右试管中所得乙酸乙酯和Na2CO3溶液的操作为(只填名称)     ▲     ,所需主要仪器为   ▲     。反应中加入浓硫酸的作用:    ▲     

⑶A、B、C、D四种有机物,在一定条件下有如下转化关系:

 

 

已知D的化学式为C4H8O2,则:

①A、B、C的结构简式:A    ▲     、B      ▲   、C    ▲    

②写出化学方程式:

A→B:                 ▲                        

C→D:                 ▲                         

 

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