铬是一种银白色的坚硬金属,铬的工业用途很广,主要有金属加工、电镀、制革行业,这些行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源。请回答下面与铬有关的一些问题。
(1)工业上冶炼铬的主要步骤如图1所示:
①已知步骤Ⅱ的反应方程式为:8Na2CrO4+6Na2S+23H2O=8Cr(OH)3↓+3Na2S2O3+22NaOH。该反应中氧化剂是___(填化学式),生成1molCr(OH)3时转移电子的物质的量为___mol;
②步骤IV中电解Cr2O3的阳极反应式为___;
(2)某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如图2,A为电源的___(填“正极”“负极”),阳极区溶液中发生的氧化还原反应为___。
(3)化学需氧量(COD)可量度水体受有机物污染的程度。它是在强酸并加热条件下,用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样时所消耗的K2Cr2O7的量,换算成相当于O2的含量(以mg/L计)。某研究性学习小组测定某水样的化学需氧量(COD),过程如下:
Ⅰ.取VamL水样于锥形瓶,加入10.00mL0.2500mol/L K2Cr2O7溶液;
Ⅱ.加碎瓷片少许,然后慢慢加入少量硫酸,混合均匀,加热;
Ⅲ.反应完毕后,冷却,加指示剂,用cmol/L的硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。终点时消耗硫酸亚铁铵溶液VbmL(此步操作的目的是用Fe2+把多余的Cr2O72-反应成Cr3+)。
①Ⅰ中,量取K2Cr2O7溶液的仪器是___;
②Ⅱ中,碎瓷片的作用是___;
③该水样的化学需氧量COD=___(用含c、Va、Vb的表达式表示)。
高三化学综合题中等难度题
铬是一种银白色的坚硬金属,铬的工业用途很广,主要有金属加工、电镀、制革行业,这些行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源。请回答下面与铬有关的一些问题。
(1)工业上冶炼铬的主要步骤如图1所示:
①已知步骤Ⅱ的反应方程式为:8Na2CrO4+6Na2S+23H2O=8Cr(OH)3↓+3Na2S2O3+22NaOH。该反应中氧化剂是___(填化学式),生成1molCr(OH)3时转移电子的物质的量为___mol;
②步骤IV中电解Cr2O3的阳极反应式为___;
(2)某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如图2,A为电源的___(填“正极”“负极”),阳极区溶液中发生的氧化还原反应为___。
(3)化学需氧量(COD)可量度水体受有机物污染的程度。它是在强酸并加热条件下,用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样时所消耗的K2Cr2O7的量,换算成相当于O2的含量(以mg/L计)。某研究性学习小组测定某水样的化学需氧量(COD),过程如下:
Ⅰ.取VamL水样于锥形瓶,加入10.00mL0.2500mol/L K2Cr2O7溶液;
Ⅱ.加碎瓷片少许,然后慢慢加入少量硫酸,混合均匀,加热;
Ⅲ.反应完毕后,冷却,加指示剂,用cmol/L的硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。终点时消耗硫酸亚铁铵溶液VbmL(此步操作的目的是用Fe2+把多余的Cr2O72-反应成Cr3+)。
①Ⅰ中,量取K2Cr2O7溶液的仪器是___;
②Ⅱ中,碎瓷片的作用是___;
③该水样的化学需氧量COD=___(用含c、Va、Vb的表达式表示)。
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工业生产中含硫废水的排放会污染环境,需要对含硫废水进行处理与利用。
(1)某制革厂含硫废水中主要含有物是Na2S。
①测得该废水溶液pH=12,用离子方程式解释溶液呈碱性的原因_____。
②含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将Na2S转化为Na2SO4,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_____。已知1000℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s) + 4H2(g)Na2S(s) + 4H2O(g) ,已知该反应的平衡常数K1000℃<K1400℃,则该反应的△H______0(填“>”“=”或“<”)。
(2)含硫燃料中间体废水中主要含有物为Na2SO3,回收废水中的硫化物,以减少资源的浪费,可采用以下方法:
①中和含酸废水工业常用的试剂x是_____。
②写出H2S气体与足量NaOH溶液反应的化学方程式____。
③铁屑与石墨能形成微型原电池,SO32-在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到从废水中除去Na2SO3的目的,写出SO32-在酸性条件下放电生成H2S的电极反应式:____。
④已知:2H2S(g)+O2(g) =2S(s) +2H2O(l) △H=-632.8kJ/mol
SO2 (g) =S(s)+ O2(g) △H= +269.8kJ/mol
H2S与O2反应生成SO2和H2O的热化学方程式为_____。
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工业生产中含硫废水的排放会污染环境,需要对含硫废水进行处理与利用。
(1)某制革厂含硫废水中主要含有物是Na2S。
①测得该废水溶液pH=12,用离子方程式解释溶液呈碱性的原因_____。
②含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将Na2S转化为Na2SO4,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_____。已知1000℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s) + 4H2(g)Na2S(s) + 4H2O(g) ,已知该反应的平衡常数K1000℃<K1400℃,则该反应的△H______0(填“>”“=”或“<”)。
(2)含硫燃料中间体废水中主要含有物为Na2SO3,回收废水中的硫化物,以减少资源的浪费,可采用以下方法:
①中和含酸废水工业常用的试剂x是_____。
②写出H2S气体与足量NaOH溶液反应的化学方程式____。
③铁屑与石墨能形成微型原电池,SO32-在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到从废水中除去Na2SO3的目的,写出SO32-在酸性条件下放电生成H2S的电极反应式:____。
④已知:2H2S(g)+O2(g) =2S(s) +2H2O(l) △H=-632.8kJ/mol
SO2 (g) =S(s)+ O2(g) △H= +269.8kJ/mol
H2S与O2反应生成SO2和H2O的热化学方程式为_____。
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(14分)工业生产中含硫废水的排放会污染环境,需要对含硫废水进行处理与利用。
(1)某制革厂含硫废水中主要含有物是Na2S。
① 测得该废水溶液pH=12,用离子方程式解释溶液呈碱性的原因________。
② 含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将Na2S转化为Na2SO4,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________。已知1000℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s) + 4H2(g) Na2S(s) + 4H2O(g) ,已知该反应的平衡常数K1000℃<K1400℃,则该反应的△H______0(填“>”“=”或“<”)。
(2)含硫燃料中间体废水中主要含有物为Na2SO3,回收废水中的硫化物,以减少资源的浪费,可采用以下方法:
① 中和含酸废水工业常用的试剂x是________。
② 写出H2S气体与足量NaOH溶液反应的化学方程式________。
③ 铁屑与石墨能形成微型原电池,SO32—在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到从废水中除去Na2SO3的目的,写出SO32—在酸性条件下放电生成H2S的电极反应式:________。
④ 已知:2H2S(g)+O2(g) = 2 S(s) +2 H2O(l) △H= —632.8 kJ/mol
SO2 (g) = S(s) + O2(g) △H= +269.8kJ/mol
H2S与O2反应生成SO2和H2O的热化学方程式为________。
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环境问题是广大群众关注的热点话题之一,化工厂排放的废水、废渣一般利用化学原理可以进行排放物达标检测与无害化处理。某皮革厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下:
已知:①酸浸后的溶液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
②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+ |
沉淀完全时的pH | 3.7 | 11.1 | 5.4 | 9 |
沉淀溶解时的pH | — | — | >8溶解 | >9溶解 |
(1)如需配制480 mL酸浸环节所需的硫酸,需要用量筒量取18.4 mol·L-1的浓硫酸____mL;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需哪些仪器_____。
(2)经氧化环节滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,写出此反应的离子方程式:________。
(3)调pH=8环节,既可以将溶液中某些杂质离子转化为沉淀,同时又可以将Cr2O72-转化为某种含铬元素微粒,溶液颜色由橙色变为黄色,请解释该颜色变化的原因_______。
(4)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaR⇌MRn+nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有________。
(5)请写出流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式:______________。
(6)沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一,为了测定某废水中SCN-的浓度,可用标准AgNO3溶液滴定待测液,已知:
银盐性质 | AgCl | AgI | AgCN | Ag2CrO4 | AgSCN |
颜色 | 白 | 黄 | 白 | 砖红 | 白 |
Ksp | 1.8×10-10 | 8.3×10-17 | 1.2×10-16 | 3.5×10-11 | 1.0×10-12 |
①滴定时可选为滴定指示剂的是________(填编号),
A.NaCl B.K2CrO4 C.KI D.NaCN
②如何确定该滴定过程的终点:_______________。
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金属铬污染环境,其主要来源于冶金、水泥等工业产生的废水,煤和石油燃烧的废气中也含有颗粒状的铬。
(1)某兴趣小组拟定以下流程,对含Cr3+、Fe2+等离子的废水进行无害化处理。
请回答下列问题:
①写出加入双氧水后发生反应的离子方程式:_____________________________。
②过滤操作需要的玻璃仪器有________________________________________。
③活性炭的作用是__________________________________________________。
(2)工业含铬废水中铬常以Cr2O形式存在,可按下列流程来除去废水中的铬。
①写出还原池中发生反应的离子方程式:________________________________。
②石灰水处理后生成的沉淀有______(用化学式表示)。
③现处理1×102L含铬(Ⅵ)39 mg·L-1的废水,需要绿矾________g。
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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)的处理工艺流程如下:
已知:
①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
②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+ |
沉淀完全时的pH | 3.7 | 11.1 | 5.4(>8溶解) | 9(>9溶解) |
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有_________________(写出两条)。
(2)过滤操作时所用玻璃仪器除烧杯外,还需要________________。
(3)H2O2的作用是将滤液I中的Cr3+转化为C2O72-,该反应的离子方程式为:____________________。
(4)加入NaOH溶液调节溶液pH=8,既可以使溶液中某些杂质离子转化为沉淀,同时又可以将Cr2O72-转化为________(填微粒的化学式),当溶液的pH>8时,沉淀的主要成份为________ (填化学式)。
(5)钠离子交换树脂的反应原理为:Mn++nNaR=MRn+nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有________________,交换后溶液中浓度明显增大的离子为________________。
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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)的处理工艺流程如下:
已知:①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe2+、Al3+、Ca2+和Mg2+。②Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+。③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 | Fe2+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
沉淀完全时的pH | 3.2 | 11.1 | 5.4(>8溶解) | 9(>9溶解) |
(1) 实验室用18.4mol/L的浓硫酸配制480mL2mol/L的硫酸,需量取浓硫酸_____mL;配制时除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需用到的玻璃仪器有______________。
(2) 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:__________。
(3过滤II操作得到的滤渣主要为______(填化学式),滤液II中含有的离子主要有__。
(4) 钠离子交换树脂的反应原理为:Mn++nNaR=MRn+nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液II中的金属阳离子有_______________。
(5) 写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式__________。
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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)的处理工艺流程如下:
已知:①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe2+、Al3+、Ca2+和Mg2+。②Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+。③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 | Fe2+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
沉淀完全时的pH | 3.2 | 11.1 | 5.4(>8溶解) | 9(>9溶解) |
(1) 实验室用18.4mol/L的浓硫酸配制480mL2mol/L的硫酸,需量取浓硫酸_____mL;配制时除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需用到的玻璃仪器有______________。
(2) 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:__________。
(3过滤II操作得到的滤渣主要为______(填化学式),滤液II中含有的离子主要有__。
(4) 钠离子交换树脂的反应原理为:Mn++nNaR=MRn+nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液II中的金属阳离子有_______________。
(5) 写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式__________。
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