【題目】某工廠對工業(yè)污泥中的鉻元素回收與再利用的工藝如圖（已知硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3＋，其次是少量的Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋）：

部分陽離子常溫下以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表所示：

陽離子

Fe3＋

Fe2＋

Mg2＋

Al3＋

Cr3＋

開始沉淀時(shí)的pH

1.9

7

—

—

—

沉淀完全時(shí)的pH

3.2

9

11.1

8

9（＞9溶解）

（1）實(shí)驗(yàn)室用98%（密度為1.84 g·cm－3）的濃硫酸配制200 mL 4.8 mol·L－1的硫酸溶液，配制時(shí)需要量取98%的濃硫酸的體積為_________mL（保留小數(shù)點(diǎn)后一位小數(shù)），所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒外，還需______。

（2）過濾操作時(shí)，需要對沉淀進(jìn)行洗滌，洗滌沉淀的方法是__________。

（3）加入H2O2的作用一方面是氧化＋3價(jià)Cr使之轉(zhuǎn)變成＋6價(jià)Cr（CrO42-或Cr2O72-），以便于與雜質(zhì)離子分離；另一方面是__________。（用離子方程式表示）

（4）調(diào)節(jié)溶液的pH＝8除去的雜質(zhì)離子是________。

（5）鈉離子交換樹脂的原理為Mn＋＋nNaRMRn＋nNa＋，被交換的雜質(zhì)離子是________。

（6）通SO2氣體時(shí)，還原過程發(fā)生以下反應(yīng)（填寫缺項(xiàng)物質(zhì)并配平）：

____Na2Cr2O7＋____SO2＋___　___=___Cr(OH)(H2O)5SO4＋___Na2SO4。____

【答案】65.2 250 mL容量瓶、膠頭滴管 沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水，至剛好浸沒沉淀物，等蒸餾水自然流盡后，再重復(fù)操作2～3次 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O Fe3＋、Al3＋ Ca2＋、Mg2＋ Na2Cr2O7+3SO2+11H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4

【解析】

含鉻污泥預(yù)處理后，用硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3+，其次是 Fe2+、Fe3+、A13+、Ca2+、Mg2+，過濾除去不溶性雜質(zhì)，然后加入過氧化氫氧化鉻離子、亞鐵離子為高價(jià)態(tài)，加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH=8使其他離子沉淀，過濾得到濾液用鈉離子交換樹脂交換鎂離子，得到溶液中通入二氧化硫還原得到Cr(OH)(H2O)5SO4。

(1)濃硫酸物質(zhì)的量濃度為==18.4mol/L，根據(jù)稀釋定律，稀釋前后溶質(zhì)硫酸的物質(zhì)的量不變，實(shí)驗(yàn)室中沒有200 mL的容量瓶，應(yīng)該選用250mL容量瓶配制，則需要濃硫酸體積為=0.0652L=65.2mL，需用到的玻璃儀器有：膠頭滴管、玻璃棒、燒杯和100mL量筒、250mL容量瓶，所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒和酸式滴定管外，還需250mL容量瓶，膠頭滴管，故答案為：65.2；250mL容量瓶，膠頭滴管；

(2)過濾操作時(shí)，需要對沉淀進(jìn)行洗滌，洗滌沉淀的方法是：沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水，至剛好浸沒沉淀物，等蒸餾水自然流盡后，再重復(fù)操作2到3次，故答案為：沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水，至剛好浸沒沉淀物，等蒸餾水自然流盡后，再重復(fù)操作2到3次；

(3)雙氧水有強(qiáng)氧化性，能氧化還原性的物質(zhì)，加入H2O2的作用一方面是氧化＋3價(jià)Cr使之轉(zhuǎn)變成＋6價(jià)Cr(CrO42-或Cr2O72-)，以便于與雜質(zhì)離子分離；另一方面Fe2+有還原性，Fe2+能被雙氧水氧化為高價(jià)離子，Fe2+反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

(4)依據(jù)表格數(shù)據(jù)中離子開始沉淀和完全沉淀的pH，調(diào)節(jié)pH至8，可使Al3+、Fe3+生成沉淀，故答案為：Al3+、Fe3+；

(5)因鎂離子、鈣離子沉淀的pH較大，可用離子交換法除去，故答案為：Ca2+、Mg2+；

(6)通SO2氣體時(shí)，還原過程中鉻元素化合價(jià)+6價(jià)變化為+3價(jià)，Na2Cr2O～2CrOH(H2O)5SO4～6e-，硫元素化合價(jià)變化為+6價(jià)，SO2～SO42-～2e-，根據(jù)得失電子守恒，得到電子轉(zhuǎn)移總數(shù)6e-，結(jié)合原子守恒配平得到化學(xué)方程式：Na2Cr2O7+3SO2+11H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4，故答案為：Na2Cr2O7+3SO2+11H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究活動。

(1)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)研究2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2的反應(yīng)。

①振蕩靜置后C中觀察到的現(xiàn)象是_______________________；為證明該反應(yīng)存在一定限度，還應(yīng)補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)為：取C中分液后的上層溶液，然后______________(寫出實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象)。

②測定上述KI溶液的濃度，進(jìn)行以下操作：

I用移液管移取20.00 mL KI溶液至錐形瓶中，加入適量稀硫酸酸化，再加入足量H2O2溶液，充分反應(yīng)。

II小心加熱除去過量的H2O2。

III用淀粉做指示劑，用c mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，反應(yīng)原理為：2Na2S2O3＋I2＝2NaI＋Na2S4O6。

步驟II是否可省略?____________(答“可以”或“不可以”)

步驟III達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是___________________________。巳知I2濃度很高時(shí)，會與淀粉形成穩(wěn)定的包合物不易解離，為避免引起實(shí)驗(yàn)誤差，加指示劑的最佳時(shí)機(jī)是________。

(2)探究Mn2＋對KMnO4酸性溶液與H2C2O4溶液反應(yīng)速率的影響。

反應(yīng)原理(化學(xué)方程式)為________；

儀器及藥品：試管(兩支)、0.01 mol/L KMnO4酸性溶液、0.1 mol/L H2C2O4溶液、一粒黃豆大的MnSO4固體；

實(shí)驗(yàn)方案：請仿照教材(或同教材)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)用表格，在行標(biāo)題或列標(biāo)題中注明試劑及觀察或記錄要點(diǎn)。______________

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】過渡金屬的單質(zhì)及化合物很多有催化性能，氯化銅、氯化亞銅經(jīng)常用作有機(jī)合成催化劑。實(shí)驗(yàn)室中用氯氣與粗銅（雜質(zhì)只有Fe）反應(yīng)，制備銅的氯化物的流程如下。

查閱資料：

氯化亞銅：白色微溶于水，在干燥空氣中穩(wěn)定，受潮則易變藍(lán)到棕色，在熱水中迅速水解生成氧化銅水合物而呈紅色。

氯化銅：從水溶液中結(jié)晶時(shí)，在26～42℃得到二水物，在15℃以下得到四水物，在15～25.7℃得到三水物，在42℃以上得到一水物，在100℃得到無水物。

（1）現(xiàn)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)儀器及藥品制備純凈、干燥的氯氣并與粗銅反應(yīng)（鐵架臺、鐵夾省略）。

①按氣流方向連接各儀器接口順序是：a→_____、_____→h、i→_____、_____→_____。

②本套裝置有兩個(gè)儀器需要加熱，加熱的順序?yàn)橄?/span>_____后_____。

（2）分析流程：

①固體甲需要加稀鹽酸溶解，其理由是_____；

②溶液甲可加試劑X用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì)，X可選用下列試劑中的（填序號）_____。

a Cu（OH）2 b NH3·H2O c CuO d CuSO4

查閱有關(guān)資料得到如下數(shù)據(jù)，常溫下Fe（OH）3的溶度積Ksp＝8.0×10－38，Cu（OH）2的溶度積Ksp＝3.0×10－20，通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10－5 mol·L－1時(shí)就認(rèn)為沉淀完全，設(shè)溶液中CuSO4的濃度為3.0 mol·L－1，則Cu（OH）2開始沉淀時(shí)溶液的pH為________，Fe3＋完全沉淀時(shí)溶液的pH為________。（提示：lg2＝0.3）

③完成溶液乙到純凈CuCl2·2H2O晶體的系列操作步驟為：加少量鹽酸、蒸發(fā)濃縮、________、_______、洗滌、干燥。

（3）向溶液乙中加入適當(dāng)?shù)倪�原劑（如SO2、N2H4、SnCl2等），并微熱得到CuCl沉淀，寫出向乙溶液加入N2H4（氧化產(chǎn)物為無毒氣體）的離子方程式：____________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】近年來，研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。過程如圖：

（1）反應(yīng)Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g) ΔH=＋551kJ·mol-1

反應(yīng)Ⅲ：S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH=－297kJ·mol-1

反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式：__。

（2）對反應(yīng)Ⅱ，在某一投料比時(shí)，兩種壓強(qiáng)下，H2SO4在平衡體系中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。p2__p1(填“>”或“<”)，得出該結(jié)論的理由是__。

（3）I-可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑，可能的催化過程如下。將ii補(bǔ)充完整。

i．SO2＋4I-＋4H+=S↓＋2I2＋2H2O

ii.I2＋2H2O＋__=__＋__＋2I-

（4）探究i、ii反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)如下：分別將18mLSO2飽和溶液加入到2mL下列試劑中，密閉放置觀察現(xiàn)象。(已知：I2易溶解在KI溶液中)

序號

A

B

C

D

試劑組成

0.4mol·L-1KI

amol·L-1KI

0.2mol·L－1H2SO4

0.2mol·L-1H2SO4

0.2mol·L-1KI

0.0002molI2

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

溶液變黃，一段時(shí)間后出現(xiàn)渾濁

溶液變黃，出現(xiàn)渾濁較A快

無明顯現(xiàn)象

溶液由棕褐色很快褪色，變成黃色，出現(xiàn)渾濁較A快

①B是A的對比實(shí)驗(yàn)，則a=__。

②比較A、B、C，可得出的結(jié)論是__。

③實(shí)驗(yàn)表明，SO2的歧化反應(yīng)速率D>A。結(jié)合i、ii反應(yīng)速率解釋原因：___。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是（　　）

A.將CH3COONa溶液從20 ℃升溫到30 ℃，溶液中增大

B.pH相同的①CH3COONa�、�NaHCO3�、�NaClO三種溶液的c（Na＋）：①＞②＞③

C.CH3COONa和CaCl2混合溶液：c(Na＋)＋c(Ca2＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＋2c(Cl－)

D.Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固體，CO32-水解程度減小，溶液的pH減小

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在焊接銅器時(shí)可用NH4Cl溶液除去銅器表面的氧化銅以便焊接，其反應(yīng)為：CuO＋NH4Cl → Cu＋CuCl2＋N2↑＋H2O(未配平)。下列說法正確的是

A. 反應(yīng)中被氧化和被還原的元素分別為Cu和N

B. 反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶2

C. 反應(yīng)中產(chǎn)生0.2 mol氣體時(shí)，轉(zhuǎn)移0.6 mol電子

D. 該反應(yīng)中被還原的CuO占參與反應(yīng)CuO的

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列不能說明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng)的是( )

①比穩(wěn)定

②氧化性比強(qiáng)

③酸性比強(qiáng)

④能與反應(yīng)生成S

⑤與反應(yīng)生成，S與反應(yīng)生成

A.①⑤B.②C.①④D.①③⑤

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】弱電解質(zhì)在水溶液中的電離狀況可以進(jìn)行定量計(jì)算和推測。

（1）25℃時(shí)兩種酸的電離平衡常數(shù)如表所示。

①25℃時(shí)，0.100 mol·L－1的NaA溶液中H＋、OH－、Na＋、A－、HA的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是： _______ 。pH＝8的 NaA溶液中由水電離出的c（OH－）＝ _______ mol·L－1。

②25℃時(shí)，0.100 mol·L－1的NaHB溶液pH _______ 7，理由是 _______ 。

③25℃時(shí)，向0.100 mol·L－1的Na2B溶液中滴加足量0.100 mol·L－1的HA溶液，反應(yīng)的離子方程式為_______ 。

（2）已知25℃時(shí)，向0.100 mol·L－1的H3PO4溶液中滴加NaOH溶液，各含磷微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH變化的關(guān)系如圖所示。

①25℃，pH＝3時(shí)溶液中c（H3PO4）∶c（H2PO）＝_______ 。

②當(dāng)溶液pH由11到14時(shí)，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：_______ 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】黃銅礦(主要成分是CuFeS2)是一種重要的化工原料，通過化學(xué)工藝可獲得二(氨基丙酸)合銅[Cu(NH2CH2CH2COO)2]等產(chǎn)品。

（1）Cu2+基態(tài)核外電子排布式為________

（2）[Cu(NH2CH2CH2COO)2]的結(jié)構(gòu)簡式如圖1所示。1mol[Cu(NH2CH2CH2COO)2]中含有σ鍵數(shù)目為_______；C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序是__________

（3）黃銅礦在空氣中灼燒得到廢氣和固體混合物。廢氣中SO2經(jīng)催化氧化生成SO3，SO2分子中S原子軌道的雜化類型為_____。SO3分子的空間構(gòu)型為______；固體混合物中含有一種化合物X，其晶胞如圖2所示，化合物X的化學(xué)式為____________。

。

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同步練習(xí)冊答案