【題目】含有K2Cr2O7的廢水具有較強(qiáng)的毒性,工業(yè)上常用鋇鹽沉淀法處理含有K2Cr2O7的廢水并回收重鉻酸,具體的流程如下:

已知:i. CaCr2O7、BaCr2O7易溶于水,其它幾種鹽在常溫下的溶度積如下表所示。

物質(zhì)

CaSO4

CaCrO4

BaCrO4

BaSO4

溶度積

ii. Cr2O72+ H2O2 CrO42+ 2H+

(1)向?yàn)V液1中加入BaCl2·H2O的目的是使CrO42從溶液中沉淀出來(lái)。

①結(jié)合上述流程說(shuō)明熟石灰的作用是_______________________________

②結(jié)合表中數(shù)據(jù),說(shuō)明選用Ba2+而不選用Ca2+處理廢水的理由是________________

③研究溫度對(duì)CrO42沉淀效率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:在相同的時(shí)間間隔內(nèi),不同溫度下CrO42的沉淀率,

如下圖所示。

已知:BaCrO4(s) Ba2+ (aq) + CrO42(aq)

CrO42的沉淀效率隨溫度變化的原因是___________________________________。

(2)向固體2中加入硫酸,回收重鉻酸。

硫酸濃度對(duì)重鉻酸的回收率如下圖(左)所示。結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理,解釋使用0.450 mol/L的硫酸時(shí),重鉻酸的回收率明顯高于使用0.225 mol/L的硫酸的原因是_________________________________。

回收重鉻酸的原理如下圖(右)所示。當(dāng)硫酸濃度高于0.450 mol/L時(shí),重鉻酸的回收率沒(méi)有明顯變化,其原因是_______________________________。

(3)綜上所述,沉淀BaCrO4并進(jìn)一步回收重鉻酸的效果與___________有關(guān)。

【答案】沉淀SO42調(diào)節(jié)溶液pH,使Cr2O72轉(zhuǎn)化為CrO42而沉淀BaCrO4CaCrO4更難溶,可以使CrO42沉淀更完全溫度升高,沉淀速率加快c(H2SO4增大,c(SO42增大,Ba2+生成沉淀,促進(jìn)BaCrO4Ba2++CrO42平衡右移,c(CrO42增大;同時(shí),c(H+也增大,共同促進(jìn)Cr2O72+H2O2CrO42+2H+平衡左移,有利于生成更多的H2Cr2O7BaSO4BaCrO4溶解度接近c(H2SO4越大,越有利于生成BaSO4,包裹在BaCrO4

,使其難于接觸H2SO4,阻礙重鉻酸生成受到溶液pH 、溫度、H2SO4濃度、BaCrO4顆粒大小等影響其他答案合理給分

【解析】

①加入熟石灰有兩個(gè)作用,首先Ca2+使SO42沉淀便于分離,同時(shí)OH-的加入會(huì)與溶液中的H+反應(yīng),使上述離子方程式平衡向右移動(dòng),Cr2O72轉(zhuǎn)化為CrO42,便于與BaCl2·H2O生成沉淀BaCrO4。

BaCrO4的溶度積比CaCrO4小很多,所以BaCrO4更難溶,加入Ba2+可以使CrO42沉淀更完全。

③根據(jù)熱化學(xué)方程式可知沉淀溶解是吸熱反應(yīng),因此生成沉淀的過(guò)程是放熱的,溫度升高會(huì)加快生成沉淀的速率,在未達(dá)化學(xué)平衡態(tài)時(shí),相同的時(shí)間間隔內(nèi)產(chǎn)生更多的沉淀,所以沉淀率提高。

(3)cH2SO4)增大,則cSO42)增大,與Ba2+生成沉淀,促進(jìn)BaCrO4Ba2++CrO42平衡右移,cCrO42)增大;同時(shí),cH+)也增大,共同促進(jìn)Cr2O72+H2O2CrO42+2H+平衡左移,有利于生成更多的H2Cr2O7

BaSO4BaCrO4溶解度接近,cH2SO4)越大,越有利于生成BaSO4,包裹在BaCrO4外,使CrO42更難接觸到H2SO4,阻礙H2Cr2O7生成,所以H2SO4濃度高于0.450mol/L時(shí),H2Cr2O7的回收率沒(méi)有明顯變化。

(3)溶液pH降低有利于生成Cr2O72-,溫度改變會(huì)影響沉淀回收率,加入H2SO4能回收H2Cr2O7,同時(shí)BaCrO4顆粒大小關(guān)系到回收量的多少,顆粒越大BaSO4越難完全包裹住BaCrO4,因此沉淀BaCrO4并進(jìn)一步回收H2Cr2O7的效果受溶液pH、溫度、H2SO4濃度、BaCrO4顆粒大小等影響。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下表是元素周期表的一部分,針對(duì)表中的①~⑩中元素,用元素符號(hào)或化學(xué)式填空回答以下問(wèn)題:

(1)在③~⑦中元素,原子半徑最大的是_____________,其離子的結(jié)構(gòu)示意圖是__________________

(2)表中的①~⑩中元素,非金屬性最強(qiáng)的是_______,化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定的是________,金屬性最強(qiáng)的是__________,最高價(jià)氧化物的水化物的酸性最強(qiáng)的是(寫該水化物的化學(xué)式)______________。

(3)⑦的氫化物的水溶液與①的氫化物的水溶液反應(yīng)的離子方程式為___________________________。

(4)用一個(gè)化學(xué)反應(yīng)說(shuō)明⑦比⑩的單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)活潑,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】K2FeO4在水中不穩(wěn)定,發(fā)生反應(yīng):4FeO42+10H2O4Fe(OH)3膠體)+8OH+3O2,其穩(wěn)定性與溫度(T)和溶液pH的關(guān)系分別如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

A. 由圖可知K2FeO4的穩(wěn)定性隨溫度的升高而減弱

B. 由圖可知圖中a>c

C. 由圖可知溫度:T1>T2>T3

D. 由圖可知上述反應(yīng)△H>0

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】700℃時(shí),H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)。該溫度下,在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中,投入H2CO2,起始濃度如下表所示。其中甲經(jīng)2min達(dá)平衡時(shí),v(H2O)0.025 mol/(L·min),下列判斷不正確的是()

起始濃度

C(H2)/mol/L

0.1

0.2

0.2

C(CO2)/mol/L

0.1

0.1

0.2

A. 平衡時(shí),乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于50%

B. 當(dāng)反應(yīng)平衡時(shí),丙中c(CO2)是甲中的2

C. 溫度升至800℃,上述反應(yīng)平衡常數(shù)為25/16,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

D. 其他條件不變,若起始時(shí)向容器乙中充入0.10mol/L H20.20 mol/L CO2,到達(dá)平衡時(shí)c (CO)與乙不同

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某課題組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究SO2的性質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:B中無(wú)沉淀生成,C中有白色沉淀,D中溶液顏色變淺,E中產(chǎn)生白色沉淀.

(1)儀器R的名稱是__________.

(2)實(shí)驗(yàn)室在常溫下用80%的硫酸與亞硫酸鈉粉末反應(yīng)制備SO2,寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________.

(3)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下:連接裝置、檢查氣密性、裝藥品,向裝置中通入一段時(shí)間N2,然后啟動(dòng)A中反應(yīng)。通入一段時(shí)間的N2"的目的是____.

(4)探究裝置C中通人SO2的量與產(chǎn)物的關(guān)系。

①他們提出如下猜想:

猜想1:通人過(guò)量的SO2,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=BaSO4+2SO42-+2NO+4H+

猜想2:通入少量的SO2,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________

請(qǐng)你幫他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明猜想1和猜想2哪個(gè)合理,完成下列實(shí)驗(yàn):

提供試劑:溴水、銅粉、Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液

實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論

取少量C中反應(yīng)后溶液于試管中, __________

__________

(5)下列可檢驗(yàn)裝置D反應(yīng)后溶液中是否有Fe2+的最佳試劑是(填字母)_____

A.KSCN溶液 B.NaOH溶液 C.K3[Fe(CN)6]溶液 D.KSCN溶液和雙氧水

(6)常溫下,實(shí)驗(yàn)完畢后,分離、提純裝置E中白色固體M,取適量M于試管中,滴少量鹽酸(M剩余),所得溶液的pH__________7(“>”“<”“=”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(題文)氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水流程及原理示意圖如下圖所示。

(1)生成H2的電極反應(yīng)式是_________________________________________。

(2)Na+________(填“E”“F”)方向移動(dòng),溶液A的溶質(zhì)是______________。

(3)電解飽和食鹽水總反應(yīng)的離子方程式是_____________________________。

(4)常溫下,將氯堿工業(yè)的附屬產(chǎn)品鹽酸與氨水等體積混合,兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH如下表。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

氨水濃度/mol·L1

鹽酸濃度/mol·L1

混合溶液pH

0.1

0.1

pH=5

c

0.2

pH=7

0.2

0.1

pH>7

ⅰ. 實(shí)驗(yàn)①中所得混合溶液,由水電離出的c(H+)=______ mol·L-1

ⅱ. 實(shí)驗(yàn)②中,c______0.2(填“>”“<”“=”)。

ⅲ. 實(shí)驗(yàn)③中所得混合溶液,各離子濃度由大到小的順序是__________________。

ⅳ. 實(shí)驗(yàn)①、③所用氨水中的 :①___________(填“>”“<”“=”)。

(5)氯在飲用水處理中常用作殺菌劑,且HClO的殺菌能力比ClO強(qiáng)。25℃時(shí)氯氣-氯水體系中的Cl2(aq)、HClOClO分別在三者中所占分?jǐn)?shù)(αpH變化的關(guān)系如下圖所示。

下列表述正確的是_______。

A. 氯處理飲用水時(shí),在夏季的殺菌效果比在冬季好

B. 在氯處理水體系中,c(HClO)+c(ClO)=c(H+)-c(OH

C. 用氯處理飲用水時(shí),pH=7.5時(shí)殺菌效果比pH=6.5時(shí)效果差

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各組離子在溶液中能大量共存的是(

A.H+、Na+、HCO3、NO3B.Ag+、NO3Cl、Na+

C.Na+、Mg2+、SO42、ClD.Na+、H+、OHClO

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】硫及其化合物有許多用途,相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示:

回答下列問(wèn)題:

(1)基態(tài)Fe原子價(jià)層電子的電子排布圖(軌道表達(dá)式)為____________________________,基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為________形。

(2)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同于其他分子的是__。

(3)圖(a)為S8的結(jié)構(gòu),其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多,主要原因?yàn)?/span>__________________

(4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在,其分子的立體構(gòu)型為________形,其中共價(jià)鍵的類型有________種;固體三氧化硫中存在如圖(b)所示的三聚分子,該分子中S原子的雜化軌道類型為________。

(5)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長(zhǎng)為anm、FeS2相對(duì)式量為M、阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為______________________________g·cm-3;晶胞中Fe2+位于所形成的正八面體的體心,該正八面體的邊長(zhǎng)為________nm。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】現(xiàn)用物質(zhì)的量濃度為0.100 0 mol·L1的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液去滴定V mL鹽酸的物質(zhì)的量濃度,請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

1用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定時(shí),應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液注入_______(”)中。

2某學(xué)生的操作步驟如下:

A.移取20.00 mL待測(cè)鹽酸溶液注入潔凈的錐形瓶,并加入2~3滴酚酞;

B.用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管2~3次;

C.把盛有標(biāo)準(zhǔn)溶液的堿式滴定管固定好,調(diào)節(jié)滴定管使尖嘴部分充滿溶液;

D.取標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液注入堿式滴定管至“0”刻度以上 2~3 mL;

E.調(diào)節(jié)液面至“0”“0”以下刻度,記下讀數(shù);

F.把錐形瓶放在滴定管的下面,用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定至終點(diǎn)并記下滴定管液面的刻度。

正確操作步驟的順序是_____________→A→___(用字母序號(hào)填寫)。判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________________________________

3右上圖是堿式滴定管中液面在滴定前后的讀數(shù), c(HCl)=_______ mol·L1。

4由于錯(cuò)誤操作,使得上述所測(cè)鹽酸溶液的濃度偏高的是________(填字母)。

A.中和滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)俯視滴定管內(nèi)液面讀數(shù)

B.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后立即取用25.00 mL待測(cè)酸溶液注入錐形瓶進(jìn)行滴定

C.堿式滴定管用蒸餾水洗凈后立即裝標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)滴定

D.用酸式滴定管量取待測(cè)鹽酸時(shí),取液前有氣泡,取液后無(wú)氣泡

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