【題目】重鉻酸鉀常用作有機(jī)合成的氧化劑和催化劑等。由含鉻廢液(主要含等)制備的流程如圖所示。

已知:Ⅰ在酸性條件下,能將還原為

. 的氧化性強(qiáng)于

. 相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:

金屬離子

開始沉淀的pH

沉淀完全的pH

4.9

6.8

1.5

2.8

回答下列問(wèn)題:

1)向含鉻廢水中加入調(diào)節(jié),目的是__________。

2)寫出氧化步驟中反應(yīng)的例子方程式_________

3加熱操作的目的是________。

4酸化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)已知,酸化后溶液中則溶液中=________

5結(jié)晶后得到產(chǎn)品0.3000g,將其溶解后用稀酸化,再由濃度為標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定終點(diǎn)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為600mL,則產(chǎn)品的純度為________。

6)在存在下,可利用微生物電化學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)含苯酚廢水的有效處理,其工作原理如圖所示。

①負(fù)極的電極反應(yīng)式為_________;

②處理過(guò)程中,需嚴(yán)格控制正極附近的pH,理由是_________

【答案】保證Cr3+沉淀完全 2Cr(OH)3+3H2O2+4KOH=2K2CrO4+8H2O 分解除去過(guò)量的H2O2,防止酸化過(guò)程中H2O2Cr2O72還原 2.0×107mol/L 98% C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2↑+28H+ pH過(guò)小,無(wú)法形成Cr(OH)3沉淀,若pH過(guò)大,Cr2O72會(huì)轉(zhuǎn)化為CrO42,氧化性減弱,處理效果不好

【解析】

含鉻廢液(主要含Cr3+、Fe3+、K+、SO42-)制備K2Cr2O7的流程:廢液與足量KOH調(diào)節(jié)pH值為7~8,反應(yīng)生成沉淀Cr(OH)3、Fe(OH)3,過(guò)濾得到濾渣①Cr(OH)3、Fe(OH)3混合物,除去K+SO42-等離子,堿性條件下在濾渣中加入過(guò)氧化氫氧化Cr(OH)3生成K2CrO4,過(guò)濾除去Fe(OH)3,得到K2CrO4濾液②,加熱除去過(guò)量過(guò)氧化氫,防止后續(xù)加酸時(shí)H2O2能將Cr2O72-還原為Cr3+,加酸調(diào)pH=1,使K2CrO4溶液轉(zhuǎn)化為K2Cr2O7溶液,蒸發(fā)結(jié)晶得到K2Cr2O7晶體,以此解答。

(1)結(jié)合金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍,向含鉻廢水中加入KOH調(diào)節(jié)pH值為7~8,目的是保證Cr3+沉淀完全;

(2)結(jié)合分析,氧化步驟中,堿性條件下,過(guò)氧化氫氧化Cr(OH)3生成K2CrO4溶液,結(jié)合電子守恒、原子守恒有化學(xué)方程式為:2Cr(OH)3+3H2O2+4KOH=2K2CrO4+8H2O;

(3)因?yàn)樵谒嵝詶l件下,H2O2能將Cr2O72還原為Cr3+,為防止后續(xù)酸化步驟中H2O2Cr2O72還原為Cr3+而混入雜質(zhì),所以酸化之前必須除去H2O2,并且H2O2對(duì)熱不穩(wěn)定、易分解,通過(guò)加熱可除去;

(4)“酸化過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為2CrO42+2H+Cr2O72+H2O(K=4.0×1014L3mol3),酸化過(guò)程中pH=1,即c(H+)=0.1mol/Lc(Cr2O72)=0.16molL1,K==4×1014,解得c(CrO42)=2.0×107molL1

(5)結(jié)合氧化還原反應(yīng)電子得失守恒規(guī)律,反應(yīng)關(guān)系為:K2CrO4~6(NH4)2Fe(SO4)2,n(K2CrO4)=n[(NH4)2Fe(SO4)2]=×0.01mol/L×0.6L=0.001mol,則產(chǎn)品的純度為×100%=98%;

(6)①由圖可知,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),C6H5OH失去電子生成CO2,根據(jù)電子守恒、電荷守恒和原子守恒,負(fù)極的電極反應(yīng)式為C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2↑+28H+

②正極附近若pH過(guò)小,無(wú)法形成Cr(OH)3沉淀,若pH過(guò)大,Cr2O72會(huì)轉(zhuǎn)化為CrO42,氧化性減弱,處理效果不好。

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】用圖所示裝置檢驗(yàn)乙烯時(shí)不需要除雜的是


乙烯的制備

試劑X

試劑Y

A

CH3CH2BrNaOH乙醇溶液共熱

H2O

KMnO4酸性溶液

B

CH3CH2BrNaOH乙醇溶液共熱

H2O

Br2CCl4溶液

C

CH3CH2OH與濃H2SO4共熱至170℃

NaOH溶液

KMnO4酸性溶液

D

CH3CH2OH與濃H2SO4共熱至170℃

NaOH溶液

Br2CCl4溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】利用廢蝕刻液(FeCl2、CuCl2FeCl3)制備堿性蝕刻液[Cu(NH3)4Cl2溶液]FeCl3·6H2O的主要步驟H2O2氧化廢蝕刻液,制備氨氣制備堿性蝕刻液[CuCl2+4NH3=Cu(NH3)4Cl2]、固液分離,用鹽酸溶解沉淀并制備FeCl3·6H2O。下列實(shí)驗(yàn)原理和裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>

A. 用裝置甲制備NH3

B. 用裝置乙制備Cu(NH3)4Cl2并沉鐵

C. 用裝置丙分離Cu(NH3)4Cl2溶液和Fe(OH)3

D. 用裝置丁將FeCl3溶液蒸干制備FeCl3·6H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】1)只用試管和膠頭滴管就可以對(duì)下列各組中的溶液進(jìn)行鑒別的是_______(填序號(hào))。

AlCl3 溶液和 NaOH 溶液②Ca(HCO3)2 溶液和 NaOH 溶液

NaAlO2 溶液和鹽酸④Al2(SO4)3 溶液和氨水

⑤苯與水⑥AgNO3、BaCl2、K2SO4 Mg(NO3)2 四種溶液

NaNO3、FeCl3、NaCl、AgNO3四種溶液⑧NaHCO3 溶液與稀硫酸

2)按以下實(shí)驗(yàn)方案可從海洋物質(zhì)樣品中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物。

(1)(2)(3)(4)的分離提純方法依次為__________、____________________、__________。

3)下列說(shuō)法正確的是_________(填序號(hào))。

①常壓蒸餾時(shí),加入液體的體積可超過(guò)圓底燒瓶容積的三分之二

②除去銅粉中混有 CuO 的實(shí)驗(yàn)操作是加入稀硝酸溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥

③將 Cl2 HCl 的混合氣體通過(guò)飽和食鹽水可得到純凈的Cl2

④用 CCl4 萃取碘水中的 I2 的實(shí)驗(yàn)操作是先從分液漏斗下口放出有機(jī)層,后從上口倒出水層

⑤濾液若渾濁,可能是液面高于濾紙邊緣造成的

NaCl 溶液蒸發(fā)時(shí)可以加熱至蒸干為止

⑦蒸餾時(shí),可以把溫度計(jì)插入混合液體中

⑧可以用酒精萃取碘水中的I2。

CCl4 萃取溴水中溴時(shí),靜置分層后上層為橙紅色,分液時(shí),從上口先倒出上層液體

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】“春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干”是唐代詩(shī)人李商隱的著名詩(shī)句,下列關(guān)于該詩(shī)句中所涉及物質(zhì)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

A. 蠶絲屬于天然高分子材料

B. 蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì)

C. 古代的蠟是高級(jí)脂肪酸酯,屬于高分子聚合物

D. “蠟炬成灰”過(guò)程中發(fā)生了氧化反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料,工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含FeAl、Mg、Zn、NiSi等元素)制備,工藝如下圖所示;卮鹣铝袉(wèn)題:

相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1 mol·L1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:

金屬離子

Mn2+

Fe2+

Fe3+

Al3+

Mg2+

Zn2+

Ni2+

開始沉淀的pH

8.1

6.3

1.5

3.4

8.9

6.2

6.9

沉淀完全的pH

10.1

8.3

2.8

4.7

10.9

8.2

8.9

1濾渣1”含有S__________________________;寫出溶浸中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________

2氧化中添加適量的MnO2的作用是將________________________。

3調(diào)pH”除鐵和鋁,溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為_______~6之間。

4除雜1”的目的是除去Zn2+Ni2+濾渣3”的主要成分是______________。

5除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過(guò)高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。

6)寫出沉錳的離子方程式___________________________________________________。

7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料,其化學(xué)式為LiNixCoyMnzO2,其中NiCo、Mn的化合價(jià)分別為+2、+3、+4。當(dāng)x=y=時(shí),z=___________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一種具有很高比能量的新型干電池的工作原理如圖所示:放電時(shí)的電極反應(yīng)式之一為MnO2eH2O=MnOOHOH,下列說(shuō)法正確的是

A.鋁電極上的電極反應(yīng)式:Al3e=Al3

B.電池工作時(shí),NH4+移向石墨電極

C.每消耗2.7g鋁就會(huì)有0.3mol電子通過(guò)溶液轉(zhuǎn)移到正極上

D.放電過(guò)程中正極附近溶液的pH減小

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是

A.某有機(jī)物分子式為C4H10O,并能與鈉反應(yīng)放出氫氣(不含立體異構(gòu)),其同分異構(gòu)體數(shù)目為5

B.乙烯和苯均能使溴水褪色,且原理相同

C.用水可鑒別乙醇和乙酸乙酯

D.Na反應(yīng)的劇烈程度:CH3COOH>CH3CH2OH>H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】化合物H是一種有機(jī)光電材料中間體。實(shí)驗(yàn)室由芳香化合物A制備H的一種合成路線如下:

已知:①RCHO+CH3CHO RCH=CHCHO+H2O

回答下列問(wèn)題:

(1) E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。

(2) E生成F的反應(yīng)類型為_______。

(3) 1mol化合物H最多可與_______molH2發(fā)生加成反應(yīng)。

(4)G為甲苯的同分異構(gòu)體,由F生成H的化學(xué)方程式為______。

(5)芳香化合物XF同分異構(gòu)體,X能與飽和碳酸氫鈉反應(yīng)放出CO2,其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學(xué)環(huán)境氫,峰面積比之為6:2:1:1,寫出1種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_____。

(6)寫出用環(huán)戊烷和2-丁炔為原料制備化合物的合成路線(其他試劑任選)_____。

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