题目列表(包括答案和解析)
(12分)蛇纹石可用于生产氢氧化镁,简要工艺流程如下:
I.制取粗硫酸镁:用酸液浸泡蛇纹石矿粉,过滤;并在常温常压下结晶,制得粗硫酸镁
(其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子)。
II.提纯粗硫酸镁:将粗硫酸镁在酸性条件下溶解,加入适量的0.1 mol/L H2O2溶液,再
调节溶液pH至7~8,并分离提纯。
III.制取氢氧化镁:向步骤II所得溶液中加入过量氨水。
已知:金属离子氢氧化物沉淀所需pH
| Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mg2+ |
开始沉淀时 | 1.5 | 3.3 | 6.5 | 9.4 |
沉淀完全时 | 3.7 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
| 平行测定数据 | 平均值 | |||
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
消耗H2O2溶液的体积/mL | 0.32 | 0.30 | 0.30 | 0.32 | 0.31 |
已知Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4]-,铬的化合物有毒,由于+6价Cr的强氧化性,其毒性是+3价Cr毒性的100倍。因此,必须对含铬的废水进行处理。目前研究和采用的处理方法主要有:
方法一、还原法:在酸性介质中用FeSO4、NaHSO3等将+6价Cr还原成+3价Cr。具体流程如下:
有关离子完全沉淀的p H如下表。
Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cr(OH)3 | |
Ksp | 8.0×10-16 | 4.0×10-38 | 6.0×10-31 |
完全沉淀的pH | 9.0 | 3.2 | 5.6 |
请回答下列问题:
(1)在②中调节pH的范围至 为最好。(填序号)
A.3~4 B.6~8 C.10~11 D.12~14
(2)若在①使FeSO4适当过量、空气适量,使Fe2+与Fe3+的比例恰当时,可产生具有磁性、组成类似于Fe3O4•xH2O的铁氧体悬浮物,变废为宝。则控制空气适量的目的是 ,使铁氧体分离出来较简便的方法是 。
方法二、电解法:将含+6价Cr的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解:阳极区生成的Fe2+和Cr2O72-发生反应,生成的Fe3+和Cr3十在阴极区与OH一结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去。
(3)写出此阴极反应的电极方程式 。现用上法处理1×104 L含铬(+6价)78 mg / L的废水,电解时阳极物质消耗的质量至少为________kg。
氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 5.4 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.0 |
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