题目内容

通过沉淀-氧化法处理含铬废水,减少废液排放对环境的污染,同时回收
K2Cr2O7。实验室对含铬废液(含有Cr3+、Fe3+、K+、SO42、NO3和少量Cr2O72)回收与再利用工艺如下:

已知:①Cr(OH)3+OH=CrO2+2H2O;
②2CrO2+3H2O2+2OH=2CrO42+4H2O;
③H2O2在酸性条件下具有还原性,能将+6价Cr还原为+3价Cr。
(1)实验中所用KOH浓度为6 mol·L-1,现用KOH固体配制250mL 6 mol·L-1 的KOH溶液,除烧杯、玻璃棒外,还必需用到的玻璃仪器有   
(2)由于含铬废液中含有少量的K2Cr2O7,抽滤时可用   代替布氏漏斗;抽滤过程
中要及时观察吸滤瓶内液面高度,当快达到支管口位置时应进行的操作为   
(3)滤液Ⅰ酸化前,进行加热的目的是   。冰浴、过滤后,应用少量冷水洗涤K2Cr2O7,其目的是   
(4)下表是相关物质的溶解度数据:
物质
0℃
20℃
40℃
60℃
80℃
100℃
KCl
28.0
34.2
40.1
45.8
51.3
56.3
K2SO4
7.4
11.1
14.8
18.2
21.4
24.1
K2Cr2O7
4.7
12.3
26.3
45.6
73.0
102.0
KNO3
13.9
31.6
61.3
106
167
246.0
 
根据溶解度数据,操作Ⅰ具体操作步骤为①   、②   
(5)称取产品重铬酸钾试样2.000g配成250mL溶液,取出25.00mL于锥形瓶中,加入10mL 2 mol·L-1H2SO4和足量碘化钠(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32=2I+S4O62)。
①若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL,所得产品的中重铬酸钾的纯度为       (设整个过程中其它杂质不参与反应)。
②若滴定管在使用前未用Na2S2O3标准溶液润洗,测得的重铬酸钾的纯度将:       (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(1)250 mL容量瓶(1分) 胶头滴管(1分)
(2)玻璃砂漏斗(1分) 拔掉吸滤瓶上的橡皮管,从吸滤瓶上口倒出溶液(2分)
(3)除去H2O2(1分)  除去晶体表面残留的杂质,减小K2Cr2O7的损耗(1分)
(4)蒸发浓缩、趁热过滤(2分)
(5)①88.2%(2分)    ②偏高(1分)

试题分析:(1)一定浓度溶液的配制需用一定体积的容量瓶,定容时用胶头滴管;(2)为防止污染不能从支管倒出溶液,溶液应从吸滤瓶上口倒出溶液;(3)双氧水易分解,可加热分解除去;用冷水洗涤除去晶体表面残留的杂质,减小K2Cr2O7的损耗,还可用该饱和溶液洗涤;(4)滤液Ⅰ中含有K+、SO42等杂质,通过操作除去,根据硫酸钾溶解度随温度变化不明显可以采用蒸发浓缩,使硫酸钾结晶,趁热过滤(防止K2Cr2O7结晶损失)除去该杂质。
练习册系列答案
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由软锰矿制备高锰酸钾的主要反应如下:
熔融氧化  3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
加酸歧化  3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
相关物质的溶解度(293K)见下表:
 
K2CO3
KHCO3
K2SO4
KMnO4
溶解度/g
111
33.7
11.1
6.34
(1)在实验室进行“熔融氧化”操作时,应选用铁棒、坩埚钳和   。(填字母)
a.表面皿     b.蒸发皿     c.铁坩埚     d.泥三角
(2)加酸时不宜用硫酸的原因是   ;不宜用盐酸的原因是   
(3)采用电解法也可以实现K2MnO4的转化,2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑。与原方法相比,电解法的优势为   
(4)草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下:
Ⅰ 称取0.80 g左右的高锰酸钾产品,配成50 mL溶液。
Ⅱ 准确称取0.2014 g左右已烘干的Na2C2O4,置于锥形瓶中,加入少量蒸馏水使其溶解,再加入少量硫酸酸化。
Ⅲ 将瓶中溶液加热到75~80 ℃,趁热用Ⅰ中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。记录消耗高锰酸钾溶液的体积,计算得出产品纯度。
①滴定过程中反应的离子方程式为   
②达到滴定终点的标志为   
③加热温度大于90℃,部分草酸发生分解,会导致测得产品纯度   。(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)     
④将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸钠溶液混合,测得反应液中Mn2+的浓度随反应时间t的变化如图,其原因可能为   

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