- 气体的检验
- 共1690题
(2013秋•盐城期中)高氯酸铵可用于火箭推进剂,实验室可由NaClO3等原料制取(部分物质溶解度如图M、N),其实验流程如下:
(1)氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠的化学方程式为______.
(2)80℃时浸取液冷却至0℃过滤,滤渣的主要成分为______(写化学式).
(3)反应器中加入氯化铵饱和溶液发生反应的离子方程式为______.
(4)已知:2NH4ClO4N2↑+2O2↑+Cl2↑+4H2O,现可提供下列试剂:
a.饱和食盐水 b.浓H2SO4 c.NaOH溶液 d.Mg e.Cu f.Fe
利用下图A-E装置对高氯酸铵热分解产生的三种气体进行分步吸收或收集.
①E中收集到的气体可能是______ (填化学式).
②装置D的作用可能是______.
③A、B、C中盛放的药品依次可以是______(选填:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ).
Ⅰ.a b dⅡ.c b eⅢ.b c f.
正确答案
解:据氧化还原反应原理和信息,氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠,可由图知,NaClO4的溶解度受温度影响很大,NaCl溶解度受温度影响不大,80℃时浸取液冷却至0℃过滤,高氯酸钠的溶解度迅速降低,析出晶体,高氯酸钠中加入氯化铵饱和溶液,反应向着更难溶的物质转化,根据物质的溶解情况,可以知道会析出高氯酸铵,过滤洗涤干燥就可以得到高氯酸铵的固体.
(1)根据氧化还原反应原理和信息,氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠,得到方程式为4NaClO33NaClO4+NaCl,故答案为:4NaClO3
3NaClO4+NaCl;
(2)可由图知,NaClO4的溶解度受温度影响很大,NaCl溶解度受温度影响不大,80℃时浸取液冷却至0℃过滤,高氯酸钠的溶解度迅速降低,析出晶体,但是氯化钠的溶解度受温度的影响不大,不会析出晶体,故答案为:NaClO4.
(3)反应器高氯酸钠中加入氯化铵饱和溶液,反应向着更难溶的物质转化,根据物质的溶解情况,可以知道会析出高氯酸铵,即发生反应的离子方
程式为NH4++ClO4-=NH4ClO4,故答案为:NH4++ClO4-=NH4ClO4;
(4)氯气能被NaOH吸收,水可以被浓硫酸吸收,氧气可以被热的Cu吸收,氮气可以用排水法收集,氢氧化钠中有水,先是吸收氯气,再是将水吸收,最后吸水的是氧气,所以A、B、C中盛放的药品依次可以是c.NaOH b.浓H2SO4 e.Cu,最后用排水法收集氮气,
①E中收集到的气体只能是氮气,故答案为:N2;
②装置D的作用以防水倒吸,所以起到安全瓶的作用,故答案为:安全瓶;
③A、B、C中盛放的药品依次可以是c.NaOH b.浓H2SO4 e.Cu,故答案为:Ⅱ.
解析
解:据氧化还原反应原理和信息,氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠,可由图知,NaClO4的溶解度受温度影响很大,NaCl溶解度受温度影响不大,80℃时浸取液冷却至0℃过滤,高氯酸钠的溶解度迅速降低,析出晶体,高氯酸钠中加入氯化铵饱和溶液,反应向着更难溶的物质转化,根据物质的溶解情况,可以知道会析出高氯酸铵,过滤洗涤干燥就可以得到高氯酸铵的固体.
(1)根据氧化还原反应原理和信息,氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠,得到方程式为4NaClO33NaClO4+NaCl,故答案为:4NaClO3
3NaClO4+NaCl;
(2)可由图知,NaClO4的溶解度受温度影响很大,NaCl溶解度受温度影响不大,80℃时浸取液冷却至0℃过滤,高氯酸钠的溶解度迅速降低,析出晶体,但是氯化钠的溶解度受温度的影响不大,不会析出晶体,故答案为:NaClO4.
(3)反应器高氯酸钠中加入氯化铵饱和溶液,反应向着更难溶的物质转化,根据物质的溶解情况,可以知道会析出高氯酸铵,即发生反应的离子方
程式为NH4++ClO4-=NH4ClO4,故答案为:NH4++ClO4-=NH4ClO4;
(4)氯气能被NaOH吸收,水可以被浓硫酸吸收,氧气可以被热的Cu吸收,氮气可以用排水法收集,氢氧化钠中有水,先是吸收氯气,再是将水吸收,最后吸水的是氧气,所以A、B、C中盛放的药品依次可以是c.NaOH b.浓H2SO4 e.Cu,最后用排水法收集氮气,
①E中收集到的气体只能是氮气,故答案为:N2;
②装置D的作用以防水倒吸,所以起到安全瓶的作用,故答案为:安全瓶;
③A、B、C中盛放的药品依次可以是c.NaOH b.浓H2SO4 e.Cu,故答案为:Ⅱ.
现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示:
下表为t℃时,有关物质的pKp(注:pKp=-1gKp)
①软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4=12MnSO4+6CO2↑+18H2O该反应中,还原剂为______.写出一种能提高还原浸出速率的措施:______
②滤液1的pH______(填“>”“<”或“═”)MnSO4浸出液的pH.
③加入MnF2的目的除去______(填“Ca2+”、“Fe3+”、或“Cu2+”)
正确答案
解:向软锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、钙、铜等盐杂质)中加入硫酸和还原剂,软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4=12MnSO4+6CO2↑+18H2O,还原浸出液中含有MnSO4、Ca2+、Fe3+、Cu2+,Fe(OH)3pKp为37.4与其它离子相比最大,调节pH可以将氢氧化铁沉淀下来,向滤液中加入硫化铵,CuSpKp为35.2,可以将铜离子形成硫化物沉淀下来,再加入MnF2,形成CaF2沉淀,除去Ca2+,最后对得到的含有锰离子的盐电解,可以得到金属锰.
①C6H12O6+12 MnO2+12H2SO4=12 MnSO4十6CO2十18H2O反应中C6H12O6中的C由0价升高到CO2中的+4价,MnO2中的Mn由+4价降低到MnSO4中+2价,1molC6H12O6反应碳原子共失去24个电子,元素化合价升高的是还原剂,C6H12O6中的C由0价升高到CO2中的+4价,所以还原剂为C6H12O6,影响浸出速率速率的因素有温度、浓度、表面积、溶剂等因素,升高温度或将软锰矿研细等措施能提高还原浸出速率,
故答案为:C6H12O6;升高温度或将软锰矿研细等;
②软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4=12MnSO4+6CO2↑+18H2O,溶液呈强酸性,还原浸出液中含有Mn2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+,此时未形成沉淀,Kp为电离平衡常数,pKp=-1gKp,pKp越大,沉淀溶解平衡常数越小,滤液1为形成Fe(OH)3沉淀,pKp=-1gKp=37.4,Kp=10-37.4,Kp=c(Fe3+)×c3(OH-)=10-37.4,c(OH-)≈10-10,c(H+)=1×10-4mol/L,pH=4,所以滤液1的pH大于MnSO4浸出液的pH=4才能形成氢氧化铁沉淀,
故答案为:>;
③CaF2难溶于水,滤液2为Mn2+、Ca2+、NH4+、SO42-,加入MnF2的目的除去形成CaF2沉淀,除去Ca2+,
故答案为:Ca2+.
解析
解:向软锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、钙、铜等盐杂质)中加入硫酸和还原剂,软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4=12MnSO4+6CO2↑+18H2O,还原浸出液中含有MnSO4、Ca2+、Fe3+、Cu2+,Fe(OH)3pKp为37.4与其它离子相比最大,调节pH可以将氢氧化铁沉淀下来,向滤液中加入硫化铵,CuSpKp为35.2,可以将铜离子形成硫化物沉淀下来,再加入MnF2,形成CaF2沉淀,除去Ca2+,最后对得到的含有锰离子的盐电解,可以得到金属锰.
①C6H12O6+12 MnO2+12H2SO4=12 MnSO4十6CO2十18H2O反应中C6H12O6中的C由0价升高到CO2中的+4价,MnO2中的Mn由+4价降低到MnSO4中+2价,1molC6H12O6反应碳原子共失去24个电子,元素化合价升高的是还原剂,C6H12O6中的C由0价升高到CO2中的+4价,所以还原剂为C6H12O6,影响浸出速率速率的因素有温度、浓度、表面积、溶剂等因素,升高温度或将软锰矿研细等措施能提高还原浸出速率,
故答案为:C6H12O6;升高温度或将软锰矿研细等;
②软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4=12MnSO4+6CO2↑+18H2O,溶液呈强酸性,还原浸出液中含有Mn2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+,此时未形成沉淀,Kp为电离平衡常数,pKp=-1gKp,pKp越大,沉淀溶解平衡常数越小,滤液1为形成Fe(OH)3沉淀,pKp=-1gKp=37.4,Kp=10-37.4,Kp=c(Fe3+)×c3(OH-)=10-37.4,c(OH-)≈10-10,c(H+)=1×10-4mol/L,pH=4,所以滤液1的pH大于MnSO4浸出液的pH=4才能形成氢氧化铁沉淀,
故答案为:>;
③CaF2难溶于水,滤液2为Mn2+、Ca2+、NH4+、SO42-,加入MnF2的目的除去形成CaF2沉淀,除去Ca2+,
故答案为:Ca2+.
高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂.工业上常采用NaClO氧化法生产,原理为:3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O,Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH
主要的成产流程如图1:
(1)写出反应①的离子方程式______.
(2)流程图中“转化”是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4)______Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”).
(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响.
图2为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;
图3为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响.
①工业生产中最佳温度为______℃,从图2和图3中可知,Fe(NO3)3与NaClO两种溶液浓度均为最佳时,其质量浓度之比为______..
②若NaClO加入过量,反应过程中会生成Fe(OH)3沉淀,写出该反应的离子方程式:______.
若Fe(NO3)3加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式:______.
正确答案
解:根据流程,得到高铁酸钾,工业上常采用NaClO氧化法生产,原理为:向氢氧化钠中通入氯气,可以得到次氯酸钠溶液,调节pH,向其中加入硝酸铁,次氯酸钠可以将之氧化,3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O,过滤,即可得到高铁酸钠,向其中加入氢氧化钾,可以得到高铁酸钾,即Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH.
(1)氯气是酸性气体,能和烧碱溶液反应,反应实质为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(2)根据反应Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH可知,反应生成溶解度更小的物质,说明此温度下Ksp(K2FeO4)<Ksp(Na2FeO4),故答案为:<;
(3)①寻找最佳温度要具备的条件:该温度下反应速率快,生成高铁酸钾的产率较大两方面,所以工业生产中最佳温度为26℃,因为在该温度下生成高铁酸钾的产率最大,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为=1.2,即6:5,故答案为:26;6:5;
②若NaClO加入过量,氧化过程中会生成Fe(OH)3,原因是NaClO水解呈碱性,Fe(NO3)3水解呈酸性,二者发生互促水解,反应的离子方程式为3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO,碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,反应的离子方程式为2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O,
故答案为:3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO;2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O.
解析
解:根据流程,得到高铁酸钾,工业上常采用NaClO氧化法生产,原理为:向氢氧化钠中通入氯气,可以得到次氯酸钠溶液,调节pH,向其中加入硝酸铁,次氯酸钠可以将之氧化,3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O,过滤,即可得到高铁酸钠,向其中加入氢氧化钾,可以得到高铁酸钾,即Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH.
(1)氯气是酸性气体,能和烧碱溶液反应,反应实质为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(2)根据反应Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH可知,反应生成溶解度更小的物质,说明此温度下Ksp(K2FeO4)<Ksp(Na2FeO4),故答案为:<;
(3)①寻找最佳温度要具备的条件:该温度下反应速率快,生成高铁酸钾的产率较大两方面,所以工业生产中最佳温度为26℃,因为在该温度下生成高铁酸钾的产率最大,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为=1.2,即6:5,故答案为:26;6:5;
②若NaClO加入过量,氧化过程中会生成Fe(OH)3,原因是NaClO水解呈碱性,Fe(NO3)3水解呈酸性,二者发生互促水解,反应的离子方程式为3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO,碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,反应的离子方程式为2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O,
故答案为:3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO;2FeO42-+Fe3++8OH-=3FeO43-+4H2O.
(I)下列实验操作或对实验事实的叙述不正确的是______(填序号)
①用pH试纸鉴别浓硫酸与浓硝酸
②用硝酸银溶液区分二氧化氮和溴蒸气
③酒精灯碰倒洒出酒精着火,迅速用湿抹布扑盖
④用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫
⑤温度计摔坏导致水银散落到地面上,应立即用水冲洗水银
⑥称量NaOH固体时,把NaOH固体放在有滤纸的托盘上称量
⑦为了提高高锰酸钾溶液的氧化能力,用盐酸将高锰酸钾溶液进行酸化
⑧检验氯代烃中的氯元素时,可先加氢氧化钠溶液,再加入硝酸银溶液来进行检验.
(II)柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外,它有富足得令人惊讶的盐矿资源.液体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种矿产.某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如下流程:
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)操作①的名称:______;操作②名称是:______;操作③的名称是:______;操作④需要的玻璃仪器有:______.
(2)参照图1溶解度曲线,欲得到较纯的氯化钾晶体需用少量的______(选填:“热水”,“冷水”)洗涤固体______(选填“A”或“B”).
(3)在实验室常用减压的方法进行过滤(如图2),俗称抽滤,试猜想这种过滤方法其优点是______.
正确答案
解:(I)①PH试纸是纤维素,含碳氢氧三种元素,浓硫酸具有脱水性,能把PH试纸中的H和O按水的组成2:1脱去,剩下了的是黑色的碳,浓硝酸显酸性,会使得PH试纸变红色,但浓硝酸也有强氧化性,能漂白,PH试纸变成的红色很快被浓硝酸氧化褪色,故①正确;
②二氧化氮和溴蒸气都是红棕色的气体,用硝酸银溶液区分,二氧化氮溶于水发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,生成的HNO3是无色溶液,溴与硝酸银溶液反应,Br2+2AgNO3+H2O=AgBr↓+2HNO3,生成浅黄色沉淀溴化银,两者现象不同能鉴别,故②正确;
③湿抹布中含有水分,能隔绝空气,且使周围温度降低,导致酒精无法燃烧,所以酒精灯碰倒洒出酒精着火,迅速用湿抹布扑盖,故③正确;
④CO2与酸性高锰酸钾溶液不发生反应,SO2与酸性高锰酸钾溶液能发生反应5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,无气体生成,所以用酸性高锰酸钾溶液可除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫,故④正确;
⑤水银洒漏最好的处理方法是用硫粉撒在水银上,水银就会变成黑色结块状的硫化汞,S+Hg=HgS,故⑤错误;
⑥NaOH具有吸水性,能与空气中二氧化碳反应,称量时应尽量减小与空气的接触面积,应放在小烧杯中称量,故⑥错误;
⑦为提高高锰酸钾溶液的氧化能力,用硫酸将高锰酸钾溶液进行酸化,不能用盐酸酸化,二者可发生氧化还原反应而导致高锰酸钾变质,故⑦错误;
⑧卤代烃水解后溶液为碱性,检验氯离子在酸性溶液中,则先加氢氧化钠溶液加热,再加入硝酸溶液,最后加入硝酸银溶液来进行检验卤代烃中的氯元素,故⑧错误;
故答案为:⑤⑥⑦⑧;
(II)(1)由流程可知,最开始加的氧化剂将Br-氧化生成Br2,由加入CCl4可知,是用萃取剂萃取Br2,所以操作①是萃取;将CCl4层和水层分开的过程叫做分液,则操作②为分液;利用蒸馏(操作③)从溴的CCl4溶液中分离得到CCl4和液溴,操作④为不溶性固体与液体的分离,则为过滤,需要玻璃棒、漏斗、烧杯等仪器,
故答案为:萃取;分液;蒸馏;玻璃棒、漏斗、烧杯;
(2)在90℃时得到的固体A为MgSO4,而30℃时得到的固体B为KCl,所以应用冷水洗涤固体B,才可以得到较纯净的氯化钾,故答案为:冷水;B;
(3)在减压条件下进行过滤,可使过滤的速度加快,故答案为:快速充分.
解析
解:(I)①PH试纸是纤维素,含碳氢氧三种元素,浓硫酸具有脱水性,能把PH试纸中的H和O按水的组成2:1脱去,剩下了的是黑色的碳,浓硝酸显酸性,会使得PH试纸变红色,但浓硝酸也有强氧化性,能漂白,PH试纸变成的红色很快被浓硝酸氧化褪色,故①正确;
②二氧化氮和溴蒸气都是红棕色的气体,用硝酸银溶液区分,二氧化氮溶于水发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,生成的HNO3是无色溶液,溴与硝酸银溶液反应,Br2+2AgNO3+H2O=AgBr↓+2HNO3,生成浅黄色沉淀溴化银,两者现象不同能鉴别,故②正确;
③湿抹布中含有水分,能隔绝空气,且使周围温度降低,导致酒精无法燃烧,所以酒精灯碰倒洒出酒精着火,迅速用湿抹布扑盖,故③正确;
④CO2与酸性高锰酸钾溶液不发生反应,SO2与酸性高锰酸钾溶液能发生反应5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,无气体生成,所以用酸性高锰酸钾溶液可除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫,故④正确;
⑤水银洒漏最好的处理方法是用硫粉撒在水银上,水银就会变成黑色结块状的硫化汞,S+Hg=HgS,故⑤错误;
⑥NaOH具有吸水性,能与空气中二氧化碳反应,称量时应尽量减小与空气的接触面积,应放在小烧杯中称量,故⑥错误;
⑦为提高高锰酸钾溶液的氧化能力,用硫酸将高锰酸钾溶液进行酸化,不能用盐酸酸化,二者可发生氧化还原反应而导致高锰酸钾变质,故⑦错误;
⑧卤代烃水解后溶液为碱性,检验氯离子在酸性溶液中,则先加氢氧化钠溶液加热,再加入硝酸溶液,最后加入硝酸银溶液来进行检验卤代烃中的氯元素,故⑧错误;
故答案为:⑤⑥⑦⑧;
(II)(1)由流程可知,最开始加的氧化剂将Br-氧化生成Br2,由加入CCl4可知,是用萃取剂萃取Br2,所以操作①是萃取;将CCl4层和水层分开的过程叫做分液,则操作②为分液;利用蒸馏(操作③)从溴的CCl4溶液中分离得到CCl4和液溴,操作④为不溶性固体与液体的分离,则为过滤,需要玻璃棒、漏斗、烧杯等仪器,
故答案为:萃取;分液;蒸馏;玻璃棒、漏斗、烧杯;
(2)在90℃时得到的固体A为MgSO4,而30℃时得到的固体B为KCl,所以应用冷水洗涤固体B,才可以得到较纯净的氯化钾,故答案为:冷水;B;
(3)在减压条件下进行过滤,可使过滤的速度加快,故答案为:快速充分.
铬及其化合物在工业上有许多用途,但化工废料铬渣对人体健康有很大危害,以制革工也产生的含铬污泥为原料,回收污泥中三价铬的工艺流程图如图所示(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+)
:
常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
回答下列问题:
(1)能提高浸取时三价铬的浸取率的措施有______(填字母)
A.将含铬污泥粉碎并适当延长浸取时间
B.升高温度并不断搅拌
C.多次浸取,合并浸取液
D.缩短浸取时间
(2)氧化过程中加入H2O2,除了把Cr3+氧化为Cr2O72-外,另一个作用时______(用离子方程式表示).
(3)过滤Ⅱ产生的沉淀是______(填化学式).
(4)钠离子交换树脂的原理为:Mn++nNaR═MRn+nNa+,被交换的杂质离子是______(填离子符号).
(5)每生成1molCr(OH)(H2O)5SO4,消耗SO2物的质量为______.
(6)工业上可用电解法处理含Cr2O72-的酸性废水,具体方法是将含Cr2O72-的酸性废水放入电解槽内,加入适量的NaCl,以铁和石墨为电极进行电解.经过一段时间后,生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去.
①铁电极与直流电源______(填“正极”或“负极”)相连,加入适量NaCl的目的是______;
②若电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13mol•L-1,则溶液中c(Cr3+)为______(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp=[Cr(OH)3]=6.0×10-31)
正确答案
解:含铬污泥酸浸后滤去不溶物,滤液中加入过氧化氢,由(2)可知过氧化氢将Cr3+氧化为Cr2O72-,此外将Fe2+氧化为Fe3+,再加入NaOH调节pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,过滤除去,滤液经过钠离子交换树脂后,被二氧化硫还原得到CrOH(H2O)5SO4,则钠离子交换膜除去溶液中Al3+、Ca2+、Mg2+,
(1)酸浸是溶解物质为了提高浸取率,可以将污泥粉碎、进行搅拌,以增大接触面积,可以延长浸取时间,可以升高温度,也可以过滤后再向滤渣中加入硫酸,进行多次浸取,合并浸取液,
故答案为:ABC;
(2)另外作用是将Fe2+氧化为Fe3+,反应离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)由上述分析可知,过滤Ⅱ产生的沉淀为Fe(OH)3,故答案为:Fe(OH)3;
(4)钠离子交换膜除去溶液中Al3+、Ca2+、Mg2+,故被交换的离子为:Al3+、Ca2+、Mg2+,故答案为:Al3+、Ca2+、Mg2+;
(5)反应中Cr元素化合价由+6价降低为+3价,S元素由+4价升高为+6价,根据电子转移守恒,消耗SO2物的质量为=1.5mol,故答案为:1.5mol;
(6)①Fe为阳极,发生反应:Fe-2e-=Fe2+,得到还原性的Fe2+离子将还原Cr2O72-还原为Cr3+,阴极发生反应:2H++2e-=H2↑,溶液中氢离子浓度减小,溶液pH增大,Cr3+、Fe3+转化为Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去,铁电极与直流电源正极相连,加入适量NaCl的目的是增大溶液导电能力,
故答案为:正极;增大溶液导电能力;
②Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=2.0×10-13×c3(OH-)=4.0×10-38,而Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-)=6.0×10-31,联立解得:c(Cr3+)=3.0×10-6mol/L,
故答案为:3.0×10-6mol/L.
解析
解:含铬污泥酸浸后滤去不溶物,滤液中加入过氧化氢,由(2)可知过氧化氢将Cr3+氧化为Cr2O72-,此外将Fe2+氧化为Fe3+,再加入NaOH调节pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,过滤除去,滤液经过钠离子交换树脂后,被二氧化硫还原得到CrOH(H2O)5SO4,则钠离子交换膜除去溶液中Al3+、Ca2+、Mg2+,
(1)酸浸是溶解物质为了提高浸取率,可以将污泥粉碎、进行搅拌,以增大接触面积,可以延长浸取时间,可以升高温度,也可以过滤后再向滤渣中加入硫酸,进行多次浸取,合并浸取液,
故答案为:ABC;
(2)另外作用是将Fe2+氧化为Fe3+,反应离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)由上述分析可知,过滤Ⅱ产生的沉淀为Fe(OH)3,故答案为:Fe(OH)3;
(4)钠离子交换膜除去溶液中Al3+、Ca2+、Mg2+,故被交换的离子为:Al3+、Ca2+、Mg2+,故答案为:Al3+、Ca2+、Mg2+;
(5)反应中Cr元素化合价由+6价降低为+3价,S元素由+4价升高为+6价,根据电子转移守恒,消耗SO2物的质量为=1.5mol,故答案为:1.5mol;
(6)①Fe为阳极,发生反应:Fe-2e-=Fe2+,得到还原性的Fe2+离子将还原Cr2O72-还原为Cr3+,阴极发生反应:2H++2e-=H2↑,溶液中氢离子浓度减小,溶液pH增大,Cr3+、Fe3+转化为Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去,铁电极与直流电源正极相连,加入适量NaCl的目的是增大溶液导电能力,
故答案为:正极;增大溶液导电能力;
②Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=2.0×10-13×c3(OH-)=4.0×10-38,而Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-)=6.0×10-31,联立解得:c(Cr3+)=3.0×10-6mol/L,
故答案为:3.0×10-6mol/L.
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