、Cr3+对环境具有极强的污染性,含有、Cr3+的工业废水常采用NaOH沉淀方法除去。
已知:①常温下,Cr3+完全沉淀(c≤1.0×10−5 mol· L−1) 时,溶液的pH为5;NaOH过量时Cr(OH)3溶解生成:Cr3++3OH−Cr(OH)3+H++H2O。②还原产物为Cr3+。③lg3.3=0.50。
请回答下列问题:
(1)常温下,Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=___________。
(2)常温下,向50 mL 0.05 mol·L−1的Cr2(SO4)3溶液中加入1.0 mol·L−1的NaOH溶液50 mL,充分反应后,溶液pH为______。
(3)为了测定工业废水中Na2Cr2O7的浓度,进行如下步骤:
Ⅰ.取100 mL滤液;
Ⅱ.用c mol·L−1的标准KMnO4酸性溶液滴定b mL一定浓度的FeSO4溶液,消耗KMnO4溶液b mL;
Ⅲ.取b mL滤液,用上述FeSO4溶液滴定,达到滴定终点时,消耗d mL FeSO4溶液。
①步骤Ⅱ中的滴定过程应选用_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管,滴定管装液前的操作是_______。
②步骤Ⅲ的滤液中Na2Cr2O7的含量为_______mol·L−1。
(4)根据2+2H++H2O设计图示装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,图中右侧电极连接电源的______极,其电极反应为_______________。
高二化学填空题困难题
、Cr3+对环境具有极强的污染性,含有、Cr3+的工业废水常采用NaOH沉淀方法除去。
已知:①常温下,Cr3+完全沉淀(c≤1.0×10−5 mol· L−1) 时,溶液的pH为5;NaOH过量时Cr(OH)3溶解生成:Cr3++3OH−Cr(OH)3+H++H2O。②还原产物为Cr3+。③lg3.3=0.50。
请回答下列问题:
(1)常温下,Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=___________。
(2)常温下,向50 mL 0.05 mol·L−1的Cr2(SO4)3溶液中加入1.0 mol·L−1的NaOH溶液50 mL,充分反应后,溶液pH为______。
(3)为了测定工业废水中Na2Cr2O7的浓度,进行如下步骤:
Ⅰ.取100 mL滤液;
Ⅱ.用c mol·L−1的标准KMnO4酸性溶液滴定b mL一定浓度的FeSO4溶液,消耗KMnO4溶液b mL;
Ⅲ.取b mL滤液,用上述FeSO4溶液滴定,达到滴定终点时,消耗d mL FeSO4溶液。
①步骤Ⅱ中的滴定过程应选用_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管,滴定管装液前的操作是_______。
②步骤Ⅲ的滤液中Na2Cr2O7的含量为_______mol·L−1。
(4)根据2+2H++H2O设计图示装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,图中右侧电极连接电源的______极,其电极反应为_______________。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
Cr2O72-、Cr3+对环境具有极强的污染性,含有Cr2O72-、Cr3+的工业废水常采用NaOH沉淀方法除去。
已知:①常温下,Cr3+完全沉淀(c≤1.0×10−5 mol· L−1) 时,溶液的pH为5;NaOH过量时Cr(OH)3溶解生成CrO2-②Cr2O72-还原产物为Cr3+。
请回答下列问题:
(1)写出Cr(OH)3溶于NaOH的离子方程式______________________
(2)常温下,Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=___________。
(3)常温下,向50 mL 0.005 mol·L−1的Cr2(SO4)3溶液中加入0.24 mol·L−1的NaOH溶液50 mL,充分反应后,溶液pH为______。
(4)为了测定工业废水中Na2Cr2O7的浓度,进行如下步骤:
Ⅰ.取100 mL滤液;
Ⅱ.用c mol·L−1的标准KMnO4酸性溶液滴定b mL一定浓度的FeSO4溶液,消耗KMnO4溶液b mL;
Ⅲ.取b mL滤液,用上述FeSO4溶液滴定,达到滴定终点时,消耗d mL FeSO4溶液。
①步骤Ⅱ中的滴定过程应选用_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管,滴定管装液前的操作是_______。
②步骤Ⅲ的滤液中Na2Cr2O7的含量为_______mol·L−1。
(5)利用图示装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,图中右侧电极连接电源的______极,Na2CrO4生成Na2Cr2O7的离子方程式_______________________。若左侧电极产生标况下2.24L的气体,则通过交换膜的钠离子的数目为___________________
。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
Cr2O72-、Cr3+对环境具有极强的污染性,含有Cr2O72-、Cr3+的工业废水常采用NaOH沉淀方法除去。
已知:①常温下,Cr3+完全沉淀(c≤1.0×10−5mol·L−1)时,溶液的pH为5;NaOH过量时Cr(OH)3溶解生成CrO2-;②Cr2O72-还原产物为Cr3+。
请回答下列问题:
(1)写出Cr(OH)3溶于NaOH的离子方程式______________________
(2)常温下,Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=___________。
(3)常温下,向50mL 0.005mol·L−1的Cr2(SO4)3溶液中加入0.24mol·L−1的NaOH溶液50mL,充分反应后,溶液pH为______。
(4)为了测定工业废水中Na2Cr2O7的浓度,进行如下步骤:
Ⅰ.取100mL滤液;
Ⅱ.用c mol·L−1的标准KMnO4酸性溶液滴定b mL一定浓度的FeSO4溶液,消耗KMnO4溶液b mL;
Ⅲ.取b mL滤液,用上述FeSO4溶液滴定,达到滴定终点时,消耗d mL FeSO4溶液。
①步骤Ⅱ中的滴定过程应选用_____(填“酸式”或“碱式”)滴定管,滴定管装液前的操作是_______
②步骤Ⅲ的滤液中Na2Cr2O7的含量为_______mol·L−1。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:
注:部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | Cr(OH)3 |
pH | 3.7 | 9.6 | 11.1 | 8 | 9(>9溶解) |
(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填序号)。
A.Na2O2 B.HNO3 C.FeCl3 D.KMnO4
(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是________;已知钠离子交换树脂的原理:Mn++nNaR→MRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子是__________。
A.Fe3+B.Al3+C.Ca2+D.Mg2+
(3)还原过程中,每消耗0.8 mol Cr2O72-转移4.8 mol e-,该反应离子方程式为____________。
高二化学实验题困难题查看答案及解析
某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:
注:部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | Cr(OH)3 |
pH | 3.7 | 9.6 | 11.1 | 8 | 9(>9溶解) |
(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填序号)。
A.Na2O2 B.HNO3 C.FeCl3 D.KMnO4
(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是________;已知钠离子交换树脂的原理:Mn++nNaR→MRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子是__________。
A.Fe3+B.Al3+C.Ca2+D.Mg2+
(3)还原过程中,每消耗0.8 mol Cr2O72-转移4.8 mol e-,该反应离子方程式为____________。
高二化学实验题困难题查看答案及解析
电镀行业产生的酸性含铬废水对环境有污染,其中所含的Cr(VI)是主要污染物,可采用多种方法处理将其除去,查阅资料可知: 常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 如下表:
阳离子 | Fe3+ | Fe2+ | Cr3+ |
开始沉淀的 pH | 1.9 | 7.0 | 4.3 |
沉淀完全的 pH | 3.2 | 9.0 | 5.6 |
I.腐蚀电池法
(1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭,利用原电池原理还原 Cr(VI)。下列关于铁屑的说法中正确的是______________(填字母序号)。
a.作原电池的正极 b.在反应中作还原剂 c.铁屑生成 Fe3+可以进一步还原
II.电解还原法
向酸性含铬废水中加入适量NaCl固体,以Fe为电极电解,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。装置如下图所示。
(2)B极连接电源的___________极;
(3)电解开始时,B 极上主要发生的电极反应为2H++2e-= H2↑,此外还有少量在B极上直接放电,该反应的电极反应式为 _______________。
(4)①酸性环境可以促使到的转化,写出对应的离子方程式:__________________;
②写出酸性环境中 Fe2+还原的离子方程式_______________________。
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通过沉淀-氧化法处理含铬废水,减少废液排放对环境的污染,同时回收K2Cr2O7。实验室对含铬废液(含有Cr3+、Fe3+、K+、SO42-、NO3-和少量Cr2O72-)回收与再利用工艺如下:
已知:①Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O; ②2CrO2-+3H2O2+2OH-=2CrO42-+4H2O;M(Cr)=52
③H2O2在酸性条件下具有还原性,能将+6价Cr还原为+3价Cr。
(1)抽滤过程中要及时观察吸滤瓶内液面高度,当快达到支管口位置时应进行的操作为_____________________________。
(2)滤液Ⅰ酸化前,进行加热的目的是____________________________;
冰浴、过滤后,应用少量冷水洗涤K2Cr2O7,其目的是________________________。
(3)下表是相关物质的溶解度数据:
物质 | 0℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | 100℃ |
KCl | 28.0 | 34.2 | 40.1 | 45.8 | 51.3 | 56.3 |
K2SO4 | 7.4 | 11.1 | 14.8 | 18.2 | 21.4 | 24.1 |
K2Cr2O7 | 4.7 | 12.3 | 26.3 | 45.6 | 73.0 | 102.0 |
KNO3 | 13.9 | 31.6 | 61.3 | 106 | 167 | 246.0 |
根据溶解度数据,调节pH选择的试剂是__________________。
A.稀盐酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸
操作Ⅰ具体操作步骤为①______________________、②____________________。
(4)称取产品重铬酸钾试样4.000g配成250mL溶液,取出25.00mL于锥形瓶中,加入10mL 2 mol·L-1H2SO4和足量碘化钠(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.2400 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
① 若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL,所得产品的中重铬酸钾的纯度为__________________________(列式不计算,设整个过程中其它杂质不参与反应)。
② 若装Na2S2O3标准液的滴定管在滴定前有气泡滴定后没有气泡,测得的重铬酸钾的纯度将:______________________(填“偏高”、“偏低”、或“不变”)。
高二化学实验题困难题查看答案及解析
某铬盐厂生产过程中排出含Cr2O72-的工业酸性废水。为防止污染环境,现采用下列工艺流程进行处理后再排出。
在整个处理过程中,Cr2O72-被还原为Cr3+,溶液的pH值逐渐升高,最后滤出的沉淀有Cr(OH)3和Fe(OH)3,试分析这个污水处理过程,回答:
(1)电解时,铁电极上的电极反应式:
阳极:__________________________________,
阴极:__________________________________。
(2)用铁(而不用炭)作电极进行电解的原因:__________________________。
(3)Cr2O72-在酸性环境中被还原剂还原,能除去Cr2O72-。减少溶液酸性是整个工艺流程中关键的一步,这个变化的离子方程式是____________。
(4)溶液的pH值逐渐增大的原因是______________________。
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
工业废水随意排放会造成严重污染,根据成分不同可采用不同的处理方法。
(1)电池生产工业废水中常含有Cu2+等重金属离子,常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2。
①请用离子方程式说明上述除杂的原理______________________。
②FeS高温煅烧产生的SO2气体通入下列溶液中,能够产生沉淀的是_________(填序号)
A.Ba(NO3)2 B.BaCl2
C.Ba(OH)2 D.溶有NH3的BaCl2溶液
③已知元素在高价态时常表现氧化性,若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl沉淀,则生成CuCl的离子方程式是___________。
(2)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-)时,在废水中加入适量NaCl,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在如下反应Cr2O72+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+ 以Cr(OH)3形式除去,下列说法不正确的是______(填序号)
A.阳极反应为Fe-2e-═Fe2+
B.电解过程中溶液pH减小
C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成
D.电路中每转移12 mol电子,最多有2mol Cr2O72-被还原
(3)废氨水可以转化成氨,氨再设计成碱性燃料电池。右图是该燃料电池示意图,产生的X气体可直接排放到大气中,a电极作_________极(填“正”“负”“阴”或“阳”),其电极反应式为___________。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
处理含铬废水的方法较多
Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:
已知: Cr(OH)3―→NaCrO2―→Na2CrO4―→Na2Cr2O7
请回答:
(1)操作Ⅰ的名称为____________,上述操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同,进行该实验操作所需要的主要玻璃仪器除烧杯、漏斗外,还有__________。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分为________(写化学式),试剂乙的名称为__________。
(3)加入试剂甲的目的是____________________________________________________。
(4)废水处理流程中生成滤渣Ⅲ的离子方程式为________________________________。
Ⅱ.酸性条件下,六价铬主要以Cr2O形式存在。工业上用以下方法处理含Cr2O的废水:①往废水中加入适量的NaCl,搅拌均匀;②用Fe为电极进行电解,还原Cr2O;③经过一段时间,最后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生过滤回收沉淀,废水达到排放标准。
(5) 在②步中,电解法除铬的原理是(写出涉及的主要电极反应式和离子方程式)_____________________________________________________________。
(6)已知某含Cr2O的酸性工业废水中铬元素的含量为104.5 mg·L-1,处理后铬元素最高允许排放浓度为0.5 mg·L-1。处理该废水1 000 m3并达到排放标准至少消耗铁的质量为________kg。
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