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某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。

填写下面空白。

(1)图中标号处需加入的相应物质分别是①____________、②___________、③___________、④___________、⑤___________;

(2)写出①处发生反应的离子方程式___________;写出③处发生反应的化学方程式:______________________;

(3)铁红的化学式为___________;分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途:铁红__________________;氧化铜________________________。

(1)①铁屑  ②稀硫酸  ③稀硝酸  ④氢氧化钠  ⑤氢氧化钠

(2)Fe+2H+====Fe2++H2↑ 2Fe3++Fe====3Fe2+

Cu2++Fe====Cu+Fe2+ 2Au3++3Fe====2Au+3Fe2+

3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

(3)Fe2O3  用作红色涂料  用作制造铜盐的原料


解析:

由氧化铜可知D为Cu(OH)2,所以④为氢氧化钠;同理由铁红可知⑤为氢氧化钠;C为Cu2+、E为Fe2+,②是稀硫酸,除去沉淀A中过量的Fe,①是铁屑,还原废水中的Cu2+、Au3+。B为Cu、Au混合物,加入③稀硝酸使Cu、Au分离。

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

氧化还原反应在化学工业中应用广泛.
Ⅰ、有如图1所示的实验装置.
(1)若用石墨电极电解NaHCO3溶液,Y电极上产生的气体是
O2
O2

(2)如要在铁上镀铜,则X电极的材料是
,Y电极反应式是
Cu-2e-=Cu2+
Cu-2e-=Cu2+

Ⅱ、某电镀铜厂有两种废水需要处理,一种废水中含有CN-离子,另一种废水中含Cr2O72-离子.该厂拟定如图2所示的废水处理流程.
回答以下问题:
(1)②中使用的NaClO溶液呈碱性,原因是
ClO-+H2O?HClO+OH-
ClO-+H2O?HClO+OH-
(用离子方程式表示).
(2)③中反应时,每0.4mol Cr2O72-转移2.4mole-,该反应的离子方程式为
3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O
3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O

(3)取少量待检水样于试管中,加入过量NaOH溶液,有蓝色沉淀生成.向上述有蓝色沉淀的悬浊液中加入Na2S溶液,有黑色沉淀生成,且蓝色沉淀逐渐减少.请你使用化学用语,结合必要的文字说明分析其过程
待检水样中还有Cu2+,加碱发生Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓,再加入Na2S溶液,CuS比Cu(OH)2更难溶,则发生Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq).
待检水样中还有Cu2+,加碱发生Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓,再加入Na2S溶液,CuS比Cu(OH)2更难溶,则发生Cu(OH)2(s)+S2-(aq)═CuS(s)+2OH-(aq).

Ⅲ、工业可用电解法来处理含Cr2O72-废水.
(1)Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O

(2)实验室利用如图3所示模拟处理含Cr2O72-的废水(废水中加入适量NaCl以增加溶液的导电性),在阴极区得到金属氢氧化物沉淀.用平衡移动原理解释沉淀出现在阴极附近的原因
阴极反应消耗了水中的H+,打破了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液中OH-浓度增大,溶液的碱性增强
阴极反应消耗了水中的H+,打破了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液中OH-浓度增大,溶液的碱性增强

(3)用电解法处理该溶液中 0.01mol Cr2O72-时,得到沉淀的质量是
8.48
8.48
 g.

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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

(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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同步练习册答案