分析 以含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物質(zhì)的電鍍污泥為原料,烘干后加入碳酸鉀和氧氣高溫灼燒發(fā)生反應(yīng)4Cr(OH)3+4K2CO3+3O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4K2CrO4+6H2O+4CO2,Al2O3+K2CO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$K2AlO3+CO2↑,ZnO++K2CO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$K2ZnO2+CO2↑,水浸后過(guò)濾得到濾渣CuO、NiO,濾液為K2CrO4,KAlO2、K2ZnO2等,調(diào)節(jié)溶液PH沉淀ZnO22-離子和偏鋁酸根離子,過(guò)濾得到濾液K2CrO4,濾渣2的主要成分有Zn(OH)2、Al(OH)3,濾液K2CrO4加入硫酸酸化生成重鉻酸鉀溶液,通過(guò)提純得到重鉻酸鉀,
(1)從鹽類水解的角度解答;水浸后溶液中存在K2CrO4、KAlO2、K2ZnO2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;
(2)氧化焙燒過(guò)程中有氧氣參加反應(yīng),結(jié)合質(zhì)量守恒定律完成方程式;
(3)水浸后溶液中存在K2CrO4,加入硫酸發(fā)生CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,從平衡移動(dòng)的角度分析;
(4)生成鉻的電極發(fā)生還原反應(yīng),CrO42-得到電子生成Cr;
(5)A.Fe板作陽(yáng)極,為活性電極,F(xiàn)e失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子;
B.由反應(yīng)式Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O可知,處理過(guò)程中消耗氫離子;
C.陰極發(fā)生還原反應(yīng),溶液中的氫離子得到電子減少,同時(shí)生成氫氧根;
D.Fe-2e-=Fe2+,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)12mol需要6molFe,再根據(jù)能夠處理的關(guān)系式,得6Fe~12e-~6Fe2+~Cr2O72-,據(jù)此計(jì)算;
解答 解:(1)水浸后溶液中存在K2CrO4、KAlO2、K2ZnO2等都為強(qiáng)堿弱酸鹽,水解呈堿性,Zn(OH)2、Al(OH)3具有兩性,水浸后溶液中存在K2CrO4、KAlO2、K2ZnO2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:堿;Al(OH)3;
(2)氧化焙燒過(guò)程中有氧氣參加反應(yīng),根據(jù)質(zhì)量守恒可知還應(yīng)生成水,反應(yīng)的方程式為4Cr(OH)3+4K2CO3+3O2=4K2CrO4+4CO2+6H2O,
故答案為:4、4、3O2、4、4、6H2O;
(3)水浸后溶液中存在K2CrO4,加入硫酸發(fā)生CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,加入硫酸可使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),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;增大c(H+)濃度,使平衡2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O向正反應(yīng)方向移動(dòng),有利于將K2CrO4轉(zhuǎn)化為K2Cr2O7產(chǎn)品;
(4)生成鉻的電極發(fā)生還原反應(yīng),CrO42-得到電子生成Cr,反應(yīng)的電解方程式為CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O,
故答案為:CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O.
(5)A.Fe板作陽(yáng)極,為活性電極,F(xiàn)e失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子,陽(yáng)極反應(yīng)為Fe-2e-═Fe2+,故A正確;
B.由反應(yīng)式Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O可知,處理過(guò)程中消耗氫離子,溶液的酸性減弱,溶液pH增大,故B錯(cuò)誤;
C.陰極發(fā)生還原反應(yīng),溶液中的氫離子得到電子減少,同時(shí)生成氫氧根,有Fe(OH)3沉淀生成,故C錯(cuò)誤;
D.Fe-2e-=Fe2+,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)12mol需要6molFe,再根據(jù)能夠處理的關(guān)系式,得6Fe~12e-~6Fe2+~Cr2O72-,故被還原的Cr2O72-的物質(zhì)的量為1mol,故D正確;
故選BC.
點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離提純的綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),側(cè)重于分離、提純方案的設(shè)計(jì)和操作、電解原理、氧化還原反應(yīng)等,清楚發(fā)生的電極反應(yīng)是解題的關(guān)鍵,題目難度中等,注意把握題給信息和電極方程式的書(shū)寫(xiě).
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 無(wú)色無(wú)味 | B. | 密度比空氣小 | C. | 可與Ca(OH)2反應(yīng) | D. | 可用于漂白食品 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | pH=2的H2C2O4溶液與pH=12的NaOH溶液任意比例混合c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c( HC2O4-) | |
B. | Na2S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S) | |
C. | NaHSO4溶液:c(H+)=c(SO42-)十c(OH-) | |
D. | pH=2的鹽酸與pH=12的氨水等體積混合,所得溶液中c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-) |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 原子半徑:A<B<C<D | |
B. | E、F和H三種元素相應(yīng)的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物之間兩兩會(huì)發(fā)生反應(yīng) | |
C. | 氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:D>I>G>H | |
D. | E和C元素形成的化合物中只存在離子鍵 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 1種 | B. | 2種 | C. | 3種 | D. | 4種 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
鈉 | Na2CO3 | 金剛石 | 石墨 | |
熔點(diǎn)(℃) | 97.8 | 851 | 3550 | 3850 |
沸點(diǎn)(℃) | 882.9 | 1850(分解產(chǎn)生CO2) | ---- | 4250 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 為保護(hù)地下鋼管不受腐蝕,可使它與鋅板或直流電源正極相連 | |
B. | 在盛水的鐵器中,空氣與水交界處更容易銹蝕 | |
C. | 為防止金屬的腐蝕可在金屬表面涂油漆或油脂 | |
D. | 純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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