分析 I.工業(yè)廢水中含有Cr3+,同時(shí)還含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等,且酸性較強(qiáng),根據(jù)流程圖知,工業(yè)廢水中加入試劑甲后溶液中沒有Fe2+,說明廢水中的Fe2+被氧化生成Fe3+,甲應(yīng)該具有強(qiáng)氧化性,且不能引進(jìn)雜質(zhì),則試劑甲為雙氧水;向溶液中加入過量NaOH溶液,Cu2+、Fe3+都轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,根據(jù)題給信息(1)知,Al3+、Cr3+和過量NaOH反應(yīng)生成可溶性的鈉鹽,然后采用過濾方法得到濾渣I、濾液I,濾渣I為Cu(OH)2、Fe(OH)3,濾液I中含有NaAlO2、NaCrO2、NaOH;
向?yàn)V渣I中加入試劑乙,然后過濾,得到濾渣II和濾液II,根據(jù)題給信息(2)知,試劑乙為氨水,濾渣II為Fe(OH)3,濾液II為[Cu(NH3)4](OH)2;
向?yàn)V液I中加入試劑丙得到AlO2-和CrO42-,根據(jù)題給信息(1)知,試劑丙可以將CrO2-氧化為CrO42-,實(shí)現(xiàn)三價(jià)鉻到CrO42-的轉(zhuǎn)化,且不能引進(jìn)雜質(zhì),所以試劑丙是氯氣,向溶液中通入過量二氧化碳,得到沉淀IIIAl(OH)3 和濾液III,濾液III最終得到Na2Cr2O7;
(1)分離難溶性固體和溶液采用過濾方法;進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)操作所需要的主要玻璃儀器除燒杯、漏斗外,還有玻璃棒;
(2)濾渣I的主要成分為Cu(OH)2、Fe(OH)3,試劑乙的名稱氨水;
(3)加入試劑甲的目的是將亞鐵離子氧化為鐵離子;
(4)廢水處理流程中生成濾渣III的離子方程式為2H2O+A1O2-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-;
II.(5)用Fe為電極進(jìn)行電解生成Fe2+,作為還原劑還原Cr2O72-,而銅電極作陽極生成Cu2+不能還原Cr2O72-.
解答 解:I.工業(yè)廢水中含有Cr3+,同時(shí)還含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等,且酸性較強(qiáng),根據(jù)流程圖知,工業(yè)廢水中加入試劑甲后溶液中沒有Fe2+,說明廢水中的Fe2+被氧化生成Fe3+,甲應(yīng)該具有強(qiáng)氧化性,且不能引進(jìn)雜質(zhì),則試劑甲為雙氧水;向溶液中加入過量NaOH溶液,Cu2+、Fe3+都轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,根據(jù)題給信息(1)知,Al3+、Cr3+和過量NaOH反應(yīng)生成可溶性的鈉鹽,然后采用過濾方法得到濾渣I、濾液I,濾渣I為Cu(OH)2、Fe(OH)3,濾液I中含有NaAlO2、NaCrO2、NaOH;
向?yàn)V渣I中加入試劑乙,然后過濾,得到濾渣II和濾液II,根據(jù)題給信息(2)知,試劑乙為氨水,濾渣II為Fe(OH)3,濾液II為[Cu(NH3)4](OH)2;
向?yàn)V液I中加入試劑丙得到AlO2-和CrO42-,根據(jù)題給信息(1)知,試劑丙可以將CrO2-氧化為CrO42-,實(shí)現(xiàn)三價(jià)鉻到CrO42-的轉(zhuǎn)化,且不能引進(jìn)雜質(zhì),所以試劑丙是氯氣,向溶液中通入過量二氧化碳,得到沉淀IIIAl(OH)3 和濾液III,濾液III最終得到Na2Cr2O7;
(1)分離難溶性固體和溶液采用過濾方法,所以操作I名稱是過濾;進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)操作所需要的主要玻璃儀器除燒杯、漏斗外,還有玻璃棒,
故答案為:過濾;玻璃棒;
(2)通過以上分析知,濾渣I的主要成分為Cu(OH)2、Fe(OH)3,試劑乙的名稱氨水,
故答案為:Cu(OH)2、Fe(OH)3;氨水;
(3)在電鍍鉻的工業(yè)廢水中主要含有Cr3+,同時(shí)還含有少量的Cu2+、Fe2+ Fe3+和Al3+等,加入試劑甲以后廢水的成分含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+,由此可見試劑甲將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子,
故答案為:將Fe2+氧化成Fe3+;
(4)偏鋁酸鈉和過量二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉,所以廢水處理流程中生成濾渣III的離子方程式為2H2O+A1O2-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-,
故答案為:2H2O+A1O2-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-;
II.(5)用Fe為電極進(jìn)行電解生成Fe2+,作為還原劑還原Cr2O72-,而銅電極作陽極生成Cu2+不能還原Cr2O72-,故不用Cu電極來代替Fe電極,
故答案為:不能;因陽極產(chǎn)生的Cu2+不能使Cr2O72-還原到低價(jià)態(tài).
點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的分離和提純,為高頻考點(diǎn),涉及實(shí)驗(yàn)基本操作、氧化還原反應(yīng)、電解原理等知識點(diǎn),明確流程圖中化學(xué)反應(yīng)原理、基本操作方法是解本題關(guān)鍵,難點(diǎn)是(5)題電解原理,題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L由H2和O2組成的混合氣體,所含分子總數(shù)為NA | |
B. | 1mol Cl2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定為2NA | |
C. | 常溫常壓下,1 mol氖氣含有的原子數(shù)為NA | |
D. | 1L1 mol.L-l FeCl3溶液中Fe3+的數(shù)目小于NA |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | Cl2 | B. | KMnO4 | C. | HCl | D. | FeCl3 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 放電時(shí),電池的負(fù)極反應(yīng)為LiC6-e-═Li++C6 | |
B. | 充電時(shí),電池的正極反應(yīng)為CoO2+Li++e-═LiCoO2 | |
C. | 羧酸、醇等含活潑氫的有機(jī)物可用作鋰離子電池的電解質(zhì) | |
D. | 鋰離子電池的比能量(單位質(zhì)量釋放的能量)低 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題
選項(xiàng) | A | B | C | D |
a | NaOH | Al | Fe | Cu |
b | Na | Al2O3 | FeCl3 | CuSO4 |
c | NaCl | Al(OH)3 | FeCl2 | CuCl2 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng) | |
B. | T0時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)為$\frac{1}{3}$ | |
C. | 反應(yīng)時(shí)各物質(zhì)的反應(yīng)速率關(guān)系為:2v (X)=2v (Y)=v (Z) | |
D. | 圖a中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率為37.5% |
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