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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).

(1)某厂排出的废水中含有Cu2+和Fe3+,测得其浓度均小于0.1 mol·L-l.为除去其中的Fe3+,回收铜,需控制的pH范围是________.

(2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水,采用如下方法:向废水中加人适量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_____________.

②pH对废水中Cr2O72-去除率的影响如图.你认为电解过程中溶液的pH取值在________范围内对降低废水中的铬含量最有利,请说明理由:______________.

[注:去除率(%)=[(c0c)/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=________(写数值).[已知Ksp(CaSO4)=9.1×10-6,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9]

答案:
解析:

  (1)3.7≤pH<4.7或3.7≤pH≤4.7(2分)

  (2)①Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O(2分)

  ②4.3~5.6(或5~6)(2分) 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(2分)

  (3)3.25×103(2分)


练习册系列答案
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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:2013届江苏省南京学大教育专修学校高三9月月测化学试卷(带解析) 题型:填空题

(10分)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0.1 mol?L-1。为除去其中的Fe3+,回收铜,需控制的pH范围是_______________________________。
(2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水,采用如下方法:向废水中加人适量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______________________。
②pH对废水中Cr2O72-去除率的影响如图。你认为电解过程中溶液的pH取值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利,请说明理由:_________________________________。
[注:去除率(%)=[(c0-c)/co]×100%,式中:co—处理前废水中Cr2O72-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=_________(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:2012-2013学年江苏省高三9月月测化学试卷(解析版) 题型:填空题

(10分)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0.1 mol•L-1。为除去其中的Fe3+,回收铜,需控制的pH范围是_______________________________。

(2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水,采用如下方法:向废水中加人适量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______________________。

②pH对废水中Cr2O72-去除率的影响如图。你认为电解过程中溶液的pH取值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利,请说明理由:_________________________________。

[注:去除率(%)=[(c0-c)/co]×100%,式中:co—处理前废水中Cr2O72-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=_________(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

 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10-5mol·L-1时通常认为该离子沉淀完全)。

 

 

金属离子

Ksp

pH(10-1mol·L-l)

pH(10-5mol·L-l)

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0.1 mol·L-l。为除去其中的Fe3+,回收铜,需控制的pH范围是_______________________________。

(2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水,采用如下方法:向废水中加人适量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_______________________________。

     ②pH对废水中Cr2072-去除率的影响如右图。你认为电解过程中溶液的pH取值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利,请说明理由:____________________________________________。

[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Na2C03溶液可

以将锅炉水垢中的CaS04转化为较疏松而易清除的CaC03,该沉淀转化达到平衡时,其平衡常数K=_________(写数值)。[已知Ksp (CaS04)=9.1x10-6,Ksp (CaC03)=2.8x10-9]

 

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科目:高中化学 来源:苏北四市2010届高三第二次调研考试 题型:填空题

 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(10-1mol·L-l)

pH(10-5mol·L-l)

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0.1 mol·L-l。为除去其中的Fe3+,回收铜,需控制的pH范围是_______________________________。

(2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水,采用如下方法:向废水中加人适量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_______________________________。

      ②pH对废水中Cr2072-去除率的影响如右图。你认为电解过程中溶液的pH取值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利,请说明理由:____________________________________________。

[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Na2C03溶液可

以将锅炉水垢中的CaS04转化为较疏松而易清除的CaC03,该沉淀转化达到平衡时,其平衡常数K=_________(写数值)。[已知Ksp (CaS04)=9.1x10-6,Ksp (CaC03)=2.8x10-9]

 

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