【題目】銅、鉻都是用途廣泛的金屬.工業(yè)上利用電鍍污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分難溶雜質(zhì))回收金屬銅和鉻的流程如圖:
已知:部分物質(zhì)沉淀的pH如表:
Fe3+ | Cu2+ | Cr3+ | |
開始沉淀pH | 2.1 | 4.7 | 4.3 |
完全沉淀pH | 3.2 | 6.7 | a |
請回答下列問題:
(1)濾液I中所含溶質(zhì)主要有(填化學(xué)式).
(2)第②步操作中,先加人Ca(OH)2調(diào)節(jié)溶液的pH,調(diào)節(jié)范圍為 , 然后將濁液加熱至80℃趁熱過濾,所得濾渣Ⅱ的成分為 .
(3)當(dāng)離子濃度≤1×10﹣5molL﹣1時(shí),可以認(rèn)為離子沉淀完全.第④步操作中,若要使Cr3+完全沉淀,則室溫下溶液中a的最小值為 . (已知:Kap[Cr(OH)3]=6.3×10﹣31 , ≈4.0;lg4=0.6)
(4)Cr(OH)3受熱分解為Cr2O3 , 用鋁熱法可以冶煉金屬鉻.寫出鋁熱法煉鉻的化學(xué)方程式 .
【答案】
(1)Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3、CuSO4
(2)3.2≤pH<4.3;Fe(OH)3、CaSO4
(3)5.6
(4)Cr2O3+2Al Al2O3+2Cr
【解析】解:向泥料中加入稀硫酸,發(fā)生反應(yīng)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O,然后過濾得到濾渣I和濾液I,濾液I中溶質(zhì)為Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3、CuSO4 , 向?yàn)V液中加入Ca(OH)2 , 并調(diào)節(jié)溶液pH,根據(jù)流程圖中濾液II中含有Cr3+、Cu2+ , 不含F(xiàn)e3+ , 說明濾渣II中含有Fe(OH)3 , 硫酸鈣屬于微溶物,所以沉淀II成分為Fe(OH)3、CaSO4 , 要使Cr3+、Cu2+不沉淀而Fe3+發(fā)生沉淀,根據(jù)離子生成沉淀需要pH值知,溶液的pH范圍為3.2﹣4.3之間;向?yàn)V液中加入NaHSO3 , 亞硫酸氫鈉具有還原性、銅離子具有氧化性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和磚紅色沉淀Cu2O,硫酸和亞硫酸氫根離子反應(yīng)生成二氧化硫,離子方程式為2H2O+HSO3﹣+2Cu2+=Cu2O↓+SO42﹣+5H+、HSO3﹣+H+=SO2↑+H2O,過濾得到Cu2O,向?yàn)V液中加入NaOH并調(diào)節(jié)溶液pH,發(fā)生反應(yīng)Cr3++3OH﹣=Cr(OH)3↓,濾液IV中含有NaOH、Na2SO4 , (1)通過以上分析知,濾液I中溶質(zhì)成分為Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3、CuSO4 , 所以答案是:Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3、CuSO4;(2)Fe3+完全沉淀需要的pH≥3.2,pH=4.3時(shí)Cr3+開始產(chǎn)生沉淀,要使鐵離子完全沉淀而其它離子不沉淀,則pH范圍為:3.2≤pH<4.3,通過以上分析知,沉淀II成分為Fe(OH)3、CaSO4 , 所以答案是:3.2≤pH<4.3; Fe(OH)3、CaSO4;(3)當(dāng)離子濃度≤1×10﹣5molL﹣1時(shí),可以認(rèn)為離子沉淀完全,若要使Cr3+完全沉淀,則c(Cr3+)≤1×10﹣5molL﹣1 , c(OH﹣)= = mol/L=4.0×10﹣9 mol/L,c(H+)= =2.5×10﹣6mol/L,則溶液的pH=﹣lg2.5×10﹣6=5.6,
所以答案是:5.6;(4)Cr2O3和Al高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成氧化鋁和Cr,反應(yīng)方程式為Cr2O3+2Al Al2O3+2Cr,所以答案是:Cr2O3+2Al Al2O3+2Cr.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖甲、乙是電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置.
(1)若甲、乙兩燒杯中均盛有飽和NaCl溶液.①甲中石墨棒上的電極反應(yīng)式 , 電子的移動方向?yàn)?/span> .
②乙中總反應(yīng)的離子方程式為 , Cl﹣移向電極(填Fe或C).
③將濕潤的淀粉﹣KI試紙放在乙燒杯上方,發(fā)現(xiàn)試紙先變藍(lán)后褪色,這是因?yàn)檫^量的Cl2氧化了生成的I2 . 若反應(yīng)中Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為5:1,且生成兩種酸,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為: .
(2)如果起始時(shí)乙中盛有200mL pH=5的CuSO4溶液(25℃),一段時(shí)間后溶液的pH變?yōu)?,若要使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),可向溶液中加入CuO的質(zhì)量為 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值.下列敘述中正確的是( )
A.0.1mol﹣NH2(氨基)中含有的電子數(shù)目為1.0NA
B.常溫下,1L 0.1molL﹣1 CH3COONa溶液中含有的CH3COO﹣和Na+總數(shù)為0.2NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 LH2O中含有的原子總數(shù)為3NA
D.常溫常壓下,16 g O2和O3混合氣體含有的氧原子數(shù)為NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知A(g)+B(g)C(g)+D(s)反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下:
溫度℃ | 700 | 800 | 880 | 1000 | 1200 |
平衡常數(shù) | 1.0 | 10.0 | 12.5 | 16.1 | 17.7 |
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= , △H0(填“>、<、或=”);
(2)800℃時(shí),向一個(gè)5L的密閉容器中充入0.4molA和0.7molB,若反應(yīng)初始2mim內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為0.01molL﹣1min﹣1 , 則2min時(shí)c(A)=molL﹣1 , C的物質(zhì)的量為mol;若經(jīng)過一段時(shí)間后,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)再向容器中充入0.4molA,則再次達(dá)到平衡后A的百分含量與第一次平衡相比(填“增大”、“減小”、或“不變”)
(3)下列選項(xiàng)中能作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)有 a.壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變
b.v(A):v(b)=1:1
c.單位時(shí)間內(nèi)消耗A和B的物質(zhì)的量相等
d.C的百分含量保持不變
(4)880℃ 時(shí),反應(yīng) C(g)+D(s)A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為 .
(5)某溫度時(shí),平衡濃度符合下式:c(A).c(B)=c(C),則該此時(shí)的溫度為℃.
(6)圖是1000℃時(shí)容器中A的物質(zhì)的量的變化曲線,請?jiān)趫D中補(bǔ)畫出該反應(yīng)在1200℃時(shí)A的物質(zhì)的量的變化曲線圖 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】“納米材料”是粒子直徑為1~100nm(納米)的材料,納米碳就是其中的一種.若將納米碳均勻地分散到蒸餾水中,所形成的物質(zhì)( )
①是溶液 ②是膠體 ③能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng) ④能透過濾紙 ⑤不能透過濾紙 ⑥靜置后,會析出黑色沉淀.
A. ①④⑥ B. ②③⑤ C. ②③④ D. ①③④⑥
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)屬于有機(jī)物的是( )
A.氰化鉀(KCN)
B.乙炔(C2H2)
C.氰酸銨(NH4CNO)
D.碳化硅(SiC)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】當(dāng)光速通過下列分散系時(shí),不能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象的是( 。
A. 煙霧 B. 稀豆?jié){ C. 蒸餾水 D. 血液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. 1.0 mol·L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、
B. 通入過量SO2氣體后的溶液:H+、Ca2+、Fe3+、
C. 通入足量CO2的溶液:H+、、Al3+、
D. 與鋁反應(yīng)產(chǎn)生大量氫氣的溶液:Na+、K+、、
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