(2013?茂名一模)電鍍污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物質(zhì),工業(yè)上通過“中溫焙燒-鈉氧化法”回收Na2Cr2O7等物質(zhì).

已知:水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物質(zhì)
(1)水浸后的溶液呈
性(“酸”、“堿”、“中”)

(2)完成氧化焙燒過程中生成Na2CrO4的化學方程式
4
4
Cr(OH)3+
4
4
Na2CO3+
3O2
3O2
=
4
4
Na2CrO4+
4
4
CO2+
6H2O
6H2O

(3)濾渣II的主要成分有Zn(OH)2、
Al(OH)3
Al(OH)3

(4)“系列操作”中為:繼續(xù)加入H2SO4,
蒸發(fā)濃縮
蒸發(fā)濃縮
冷卻結(jié)晶,過濾.繼續(xù)加入H2SO4目的是
促進平衡CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O向正反應方向移動,盡可能生成更多溶解度更大的Na2Cr2O7
促進平衡CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O向正反應方向移動,盡可能生成更多溶解度更大的Na2Cr2O7

已知:①除去濾渣II后,溶液中存在如下反應:2C
rO
2-
4
+2H+=C
r2O
2-
7
+H2O
②Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同溫度下的溶解度如下表
           溫度
化學式
20℃ 60℃ 100℃
Na2SO4 19.5 45.3 42.5
Na2Cr2O7 183 269 415
Na2CrO4 84 115 126
(5)工業(yè)上還可以在水浸過濾后的溶液Na2CrO4加入適量H2SO4,用石墨做電極電解生產(chǎn)金屬鉻,寫出生成鉻的電極反應方程式
CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O
CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O
分析:(1)從鹽類水解的角度解答;
(2)氧化焙燒過程中有氧氣參加反應,結(jié)合質(zhì)量守恒定律完成方程式;
(3)水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物質(zhì),加入硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH可得到Zn(OH)2、Al(OH)3沉淀;
(4)水浸后溶液中存在Na2CrO4,加入硫酸發(fā)生CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,從平衡移動的角度分析;
(5)生成鉻的電極發(fā)生還原反應,CrO42-得到電子生成Cr.
解答:解:(1)水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等都為強堿弱酸鹽,水解呈堿性,故答案為:堿性;
(2)氧化焙燒過程中有氧氣參加反應,根據(jù)質(zhì)量守恒可知還應生成水,反應的方程式為4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2=4Na2CrO4+4CO2+6H2O,
故答案為:4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2=4Na2CrO4+4CO2+6H2O;
(3)Zn(OH)2、Al(OH)3具有兩性,水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物質(zhì),加入硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH可得到Zn(OH)2、Al(OH)3沉淀,
故答案為:Al(OH)3
(4)水浸后溶液中存在Na2CrO4,加入硫酸發(fā)生CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,加入硫酸可使平衡向正反應方向移動,將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可得到晶體,
故答案為:蒸發(fā)濃縮;促進平衡CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O向正反應方向移動,盡可能生成更多溶解度更大的Na2Cr2O7;
(5)生成鉻的電極發(fā)生還原反應,CrO42-得到電子生成Cr,反應的電解方程式為CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O,
故答案為:CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O.
點評:本題考查物質(zhì)的分離提純的綜合實驗設計,側(cè)重于分離、提純方案的設計和操作,題目難度中等,注意把握題給信息和電極方程式的書寫.
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科目:高中化學 來源:2012-2013學年廣東省茂名市高三第一次高考模擬考試理綜化學試卷(解析版) 題型:選擇題

(2013茂名一模,11)研究小組分別用鋅片、鋁片、Cu和稀硫酸進行原電池的相關的探究,所得部分實驗數(shù)據(jù)如下,下列說法正確的是

實驗

電極甲

電極乙

I

Zn

Cu

II

Al

Cu

 

A.實驗I中,甲電極反應為:2H++2eˉ=H2

B.實驗II中,H+向Al定向遷移

C.兩組實驗溶液的pH均增大

D.實驗II中,電子由銅轉(zhuǎn)移到鋅

 

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