(15分)铬是用途广泛的金属元素,但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水。
(1)还原沉淀法是处理含Cr2O72— 和CrO42—工业废水的一种常用方法,其工艺流程为:
其中第I步存在平衡:2CrO42—(黄色)+2H+Cr2O72— (橙色)+H2O
①若平衡体系的pH=2,该溶液显 色。
②根据2CrO42—+2H+Cr2O72— +H2O,设计下图装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。Na2Cr2O7中铬元素的化合价为 ,图中右侧电极连接电源的 极,其电极反应式为 。
③第Ⅱ步反应的离子方程式: ,向Ⅱ反应后的溶液加一定量NaOH,若溶液中c(Fe3+)=2.0×10—12mol·L—1,则溶液中c(Cr3+)= mol·L—1。(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10—38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0x10—31)。
(2)CrO3具有强氧化性,遇到有机物(如酒精)时,猛烈反应以至着火。若该过程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3被还原成绿色的Cr2(SO4)3。完成该反应的化学方程式:
(3)CrO3的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如图所示。B点时剩余固体的成分是 (填化学式)。
高三化学简答题极难题
铬是用途广泛的金属元素,但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水。
(1)还原沉淀法是处理含Cr2O72-和CrO42-工业废水的一种常用方法,其工艺流程为:
其中第Ⅰ步存在平衡:2Cr2O42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O
①若平衡体系的pH=0,该溶液显__________色。
②根据 2Cr2O42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O设计如图装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。Na2Cr2O7中铬元素的化合价为_________,图中右侧电极连接电源的_________极,其电极反应式为_________________。
③第Ⅱ步反应的离子方程式:_________________________。
(2)CrO3具有强氧化性,遇到有机物(如酒精)时,猛烈反应以至着火。若该过程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3被还原成绿色的Cr2(SO4)3。完成该反应的化学方程式:
(3)CrO3的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如图所示。B点时剩余固体的成分是____________(填化学式)。
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(15分)铬是用途广泛的金属元素,但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水。
(1)还原沉淀法是处理含Cr2O72— 和CrO42—工业废水的一种常用方法,其工艺流程为:
其中第I步存在平衡:2CrO42—(黄色)+2H+Cr2O72— (橙色)+H2O
①若平衡体系的pH=2,该溶液显 色。
②根据2CrO42—+2H+Cr2O72— +H2O,设计下图装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。Na2Cr2O7中铬元素的化合价为 ,图中右侧电极连接电源的 极,其电极反应式为 。
③第Ⅱ步反应的离子方程式: ,向Ⅱ反应后的溶液加一定量NaOH,若溶液中c(Fe3+)=2.0×10—12mol·L—1,则溶液中c(Cr3+)= mol·L—1。(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10—38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0x10—31)。
(2)CrO3具有强氧化性,遇到有机物(如酒精)时,猛烈反应以至着火。若该过程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3被还原成绿色的Cr2(SO4)3。完成该反应的化学方程式:
(3)CrO3的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如图所示。B点时剩余固体的成分是 (填化学式)。
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铬是用途广泛的金属,但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水。
I、还原沉淀法是处理含Cr2O42— 和CrO72—工业废水的一种常用方法,其工艺流程如下:
其中第①步存在平衡:2CrO42—(黄色)+2H+Cr2O72— (橙色)+H2O
(1)若平衡体系中,pH=0时溶液显 色。
(2)以石墨为电极,电解Na2CrO4制备Na2Cr2O7的装置如图所示。
a极的名称是 ;b极直接相连一极的反应式为 。
(3)第②步反应的离子方程式: 。
第②步反应后的溶液加入一定量烧碱,若溶液中c(Fe3+)=2.0×10—12mol·L—1,则溶液中c(Cr3+)= mol·L—1。(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10—38 mol·L—1,Ksp[Cr(OH)3]=6.0x10—31 mol·L—1)。
II、探究CrO3的强氧化性和热稳定性
(4)CrO3遇有机物(如酒精)时猛烈反应以至着火。若该过程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3被还原成绿色的Cr2(SO4)3。补充并配平下列反应式:
aCrO3+bC2H5OH+cH2SO4=dCr2(SO4)3+eCH3COOH+fR
b:c:f= 。
(5)CrO3的热稳定性差,加热时逐步分解,其固定残留率随温度的变化如图所示。B点时生成固体的化学式为 。(固体残留率= )
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元素铬及其化合物工业用途广泛,但含+6价铬的污水会损害环境。电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr2O72-,处理该废水常用直接沉淀法、还原沉淀法、电解法。
I.直接沉淀法
(1)已知含铬废水中存在着平衡:。在实际工业生产中,加入沉淀剂BaCl2溶液之前还要加入一定量的NaOH,这样有利于沉淀的生成,则生成沉淀的化学式为
Ⅱ.还原沉淀法
(2)下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是 (填选项序号)
A.FeSO4溶液 B.浓H2SO4溶液
C.酸性KMnO4溶液 D.Na2SO3溶液
(3)上述流程中,每消耗0.1molNa2S2O3转移0.8mole-,则加入Na2S2O3溶液时发送反应的离子方程式为
(4)Cr(OH)3的化学性质与Al(OH)3相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高,原因可用离子方程式表示:
(5)实际工业生产中有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉淀后溶液中Cr3+的含量,其原理是Mn++nNaR=nNa++MRn,其中NaR为阳离子交换树脂,Mn+为要测定的离子。
常温下,某次测定过程中,将pH=5的废水经过阳离子交换树脂后,测的溶液中Na+比交换前增加了4.6×10-2g/L,则该条件下Cr(OH)3的Ksp的值为 ,当Cr3+浓度小于10-5mol/L时可认为沉淀完全,处理后测得溶液的PH=6,则溶液过滤后 (填“能”或“否”)直接排放
Ⅲ.电解法
(6)该法是用铁作电极点解含Cr2O72-的酸性废水,电解时阴极上有大量气泡生成,并产生Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀,反应中1mol Cr2O72-完全生成Cr(OH)3沉淀,外电路通过的电子的物质的量为 mol
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还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72﹣和CrO42﹣)工业废水的常用方法,过程如下:
己知转化过程中反应为:2CrO42﹣(aq)+2H+(aq) Cr2O72﹣(aq)+H2O(1)。转化后所得溶液中铬元素含量为28.6g/L,CrO42﹣有10/11转化为Cr2O72﹣。下列说法不正确的是
A.溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到达平衡状态
B.若用绿矾(FeSO4·7H2O)(M=278)作还原剂,处理1L废水,至少需要917.4g
C.常温下转化反应的平衡常数K=1×1014,则转化后所得溶液的pH=6
D.常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10﹣32,要使处理后废水中c(Cr3+)降至1×10﹣5mol/L,应调溶液的pH=5
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还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72﹣和CrO42﹣)工业废水的常用方法,过程如下:
己知转化过程中的反应为:2CrO42﹣(aq)+2H+(aq) Cr2O72﹣(aq)+H2O(1)。转化后所得溶液中铬元素含量为28.6g/L,CrO42﹣有10/11转化为Cr2O72﹣。下列说法不正确的是( )
A.转化过程中,增大c(H+),平衡向正反应方向移动,CrO42﹣的转化率提高
B.常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10﹣32,要使处理后废水中c(Cr3+)降至1×10﹣5mol/L,应调溶液的pH=5
C.若用绿矾(FeSO4·7H2O)(M=278)作还原剂,处理1L废水,至少需要917.4g
D.常温下转化反应的平衡常数K=104,则转化后所得溶液的pH=1
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还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72﹣和CrO42﹣)工业废水的常用方法,过程如下:
己知转化过程中的反应为:2CrO42﹣(aq)+2H+(aq) Cr2O72﹣(aq)+H2O(1)。转化后所得溶液中铬元素含量为28.6g/L,CrO42﹣有10/11转化为Cr2O72﹣。下列说法不正确的是( )
A.转化过程中,增大c(H+),平衡向正反应方向移动,CrO42﹣的转化率提高
B.常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10﹣32,要使处理后废水中c(Cr3+)降至1×10﹣5mol/L,应调溶液的pH=5
C.若用绿矾(FeSO4·7H2O)(M=278)作还原剂,处理1L废水,至少需要917.4g
D.常温下转化反应的平衡常数K=104,则转化后所得溶液的pH=1
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还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72﹣和CrO42﹣)工业废水的常用方法,过程如下:,已知转化过程中反应为:2CrO42﹣(aq)+2H+(aq)==Cr2O72﹣(aq)+H2O(1)。转化后所得溶液中铬元素含量为28.6g/L,CrO42﹣有10/11转化为Cr2O72﹣。下列说法不正确的是
A.若用绿矾(FeSO4·7H2O)(M=278)作还原剂,处理1L废水,至少需要917.4g
B.溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到达平衡状态
C.常温下转换反应的平衡常数K=1×1014,则转化后所得溶液的pH=6
D.常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10﹣32,要使处理后废水中c(Cr3+)降至1×10﹣5mol/L,应调溶液的pH=5
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还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72-和CrO42-)工业废水的常用方法,过程如下:
已知转化过程中的反应为2CrO42﹣(aq)+2H+(aq) Cr2O72﹣(aq)+H2O(l)。转化后所得溶液中铬元素的含量为28.6 g/L,CrO42-有10/11转化为Cr2O72-,下列说法不正确的是( )
A.溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到平衡状态
B.若用绿矾(FeSO4·7H2O)作还原剂,处理1L废水,至少需要917.4 g
C.常温下转化反应的平衡常数K=l×1014.则转化后所得溶液的pH=6
D.常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使处理后废水中的c(Cr3+)降至1×10-5mol/L,应调溶液的pH=5
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还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72-和CrO42-)工业废水的常用方法,过程如下:
已知转化过程中的反应为2CrO42﹣(aq)+2H+(aq) Cr2O72﹣(aq)+H2O(l)。转化后所得溶液中铬元素的含量为28.6 g/L,CrO42-有10/11转化为Cr2O72-,下列说法不正确的是( )
A.溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到平衡状态
B.若用绿矾(FeSO4·7H2O)作还原剂,处理1L废水,至少需要917.4 g
C.常温下转化反应的平衡常数K=l×1014.则转化后所得溶液的pH=6
D.常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使处理后废水中的c(Cr3+)降至1×10-5mol/L,应调溶液的pH=5
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