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利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(III)的处理工艺如下:

其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
(1)实验室用18.4 mol·L―1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L―1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外,还需                      。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有                                、
                                     。(写出两个措施)
(3)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72―,写出此反应的离子方程式:
                                      。      
(4)常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
阳离子
Fe3+
Mg2+
Al3+
Cr3+
开始沉淀时的pH
2.7
——
——
——
沉淀完全时的pH
3.7
11.1
8
9(>9溶解)
 
加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2O72―转化为CrO42―。滤液Ⅱ中阳离子主要有     ;但溶液的pH不能超过8,其理由是              。
(5)钠离子交换树脂的反应原理为:Mn++nNaR→MRn+nNa+,利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子是                  。
(6)写出上述流程中用SO2进行还原的化学方程式                          。
(1)250mL容量瓶(1分)、量筒(1分)
(2)升高反应温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等(3点中答到2点即给2分)
(3)2Cr3+ + 3H2O2 + H2O =  Cr2O72—+ 8H+(2分)
(4)Na+、Mg2+、Ca2+(2分)
pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-,最终影响Cr(III)回收与再利用(2分)
(5)Ca2+、Mg2+(2分)
(6)3SO2 + 2Na2CrO4 + 12H2O = 2CrOH(H2O)5SO4↓+ Na2SO4 + 2NaOH (2分,
或3SO2 + 2CrO42- + 12H2O = 2CrOH(H2O)5SO4↓+ SO42- + 2OH-)
(1)考查物质的量浓度的配制。根据所给的仪器可知,好缺少250ml容量瓶和量筒。
(2)考查外界条件对反应速率的影响。可从温度,浓度和接触面积等角度进行考虑。
(3)考查氧化还原反应方程式的配平,依据得失电子守恒进行配平。
(4)根据沉淀时的pH值可以判断,当pH=8时,溶液中的Fe3+、Al3+已经以氢氧化物沉淀的形成析出,溶液中的阳离子主要还有Na+、Mg2+、Ca2+。因为pH太高,会溶解氢氧化铝沉淀,影响其后续实验的分离和提纯。
(5)根据钠离子交换树脂的反应原理可知,滤液中的Ca2+、Mg2+将被交换而除去。
(6)根据物质反应前后的变化可知二氧化硫是用来还原溶液中的CrO42―,其还原产物是CrOH(H2O)5SO4,然后根据得失电子守恒配平即可。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列各反应的化学方程式中,属于水解反应的是(    )
A.H2O+ H2O H3O++OH-B.HCO3-+OH-H2O+CO32-
C.CO2+H2OH2CO3D.CO32-+H2OHCO3-+OH-

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.某二元弱酸的酸式盐NaHA溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HA-)+c(A2-)
B.物质的量浓度相等的①NH4HCO3溶液、②NH4Cl溶液、③NH4HSO4溶液中,c(NH4+)的大小关系:①>②>③
C.0.1 mol·L-1 CH3COONa 溶液与0.05 mol·L-1盐酸等体积混合后的酸性溶液中:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
D.0.1mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液中: c(NH4+)+ c(NH3·H2O) + c(Fe2+)="0.3" mol·L-1

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列各组离子,在指定的环境中一定能大量共存的离子组是(   )
A.甲基橙呈红色的溶液:NH4+、Na+、SO32-、ClO-
B.在能使pH试纸变深蓝色(PH>7)的溶液中:Na+、S2—、NO3—、CO32—
C.由水电离出的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中K+、HCO3-、Cl-、S2-
D.使PH=0的溶液: Fe2+、NO3-、SO42-、I-

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

室温下,某未知溶液中,且含有大量Al3+和NO3-,检验此溶液中是否大量存在以下6 种离子;①SiO32-②NH4+③Fe2+ ④Na+ ⑤HCO3-⑥Cl-,其中不必检验就能加以否定的离子是(   )
A.①③⑤B.②③④C.①②⑥D.④⑤⑥

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(6分)(1)某温度下,纯水中c(H+) = 5×10-7 mol·L-1,则此时纯水中的c(OH-) =" ____" mol·L-1;若温度不变,滴入稀硫酸使c(H+) = 5.0×10-3 mol·L-1,则c(OH-) =" ____" mol·L-1。
(2)已知室温下pH=2的高碘酸(H5IO6)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得混合溶液呈酸性,则高碘酸的电离方程式是__________________________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

根据下列事实,完成相关的离子方程式或电离方程式
(1)Na2S溶液使酚酞显红色                                                    
(2)硫酸铝钾[明矾KAl(SO4)2·12H2O]可以作净水剂                                
(3)常温下,磷酸(H3PO4)溶液pH﹤7                                             
(4)将饱和氯化铵溶液加入到硅酸钠溶液中很快生成白色胶状沉淀,并产生刺激性气味的气体                                                                          

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()
A.的溶液中
B.2%的氨水中
C.pH=1的溶液中
D.的NaHSO4溶液中

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是    )
A  H+ Na+ CO32- Cl-            B  Ba2+ Na+ Cl- SO42-
C  K+  H+  SO42- OH-           D  Ag+  Al3+  NO3- H+

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