题目内容
【题目】还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72-和CrO42-)工业废水的常用方法,过程如下:
已知转化过程中的反应为2CrO42-(aq)+2H+(aq)Cr2O72-(aq)+H2O(l)。转化后所得溶液中铬元素的含量为28.6g/L,CrO42-有10/11转化为Cr2O72-,下列说法不正确的是
A. 溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到平衡状态
B. 若用绿矾(FeSO4·7H2O)作还原剂,处理1L废水,至少需要458.7g
C. 常温下转化反应的平衡常数K=1×1014,则转化后所得溶液的pH=5
D. 常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使处理后废水中的c(Cr3+)降至1×10-5mol/L,应调溶液的pH=5
【答案】C
【解析】试题分析:转化后所得溶液中铬元素含量为28.6g/L,则1L废水中n(Cr)= =0.55mol。A、存在平衡:2Cr O42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O,如颜色不变,说明浓度不变,则达到平衡状态,故A正确;B、若用绿矾(FeSO47H2O)(M=278)作还原剂,处理1L废水,设需要xmolFeSO47H2O,由氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等可知0.55×(6-3)=x×(3-2),x=1.65,m(FeSO47H2O)=1.65mol×278g/mol=458.7g,故B正确;C、1L废水中n(Cr)= =0.55mol,CrO42-有转化为Cr2O72-,则酸化后c(CrO42-)=0.55mol/L×(1-)=0.05mol/L,c(Cr2O72-)=0.55mol/L××=0.25mol/L,常温下转换反应的平衡常数K=1×1014,则=1×1014,c(H+)=1×10-6mol/L,所以pH=6,故C错误;D、常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使处理后废水中c(Cr3+)降至1×10-5mol/L,则c(Cr3+)×c3(OH-)=1×10-32,c(OH-)=1×10-9mol/L,pH=5,故D正确;故选C。
【题目】工业上回收利用某合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li等,已知Co、Fe都是中等活泼金属)的工艺流程如下:
(1)金属M为__________。
(2)加入H2O2的作用是(用离子方程式表示)____________,加入氨水的作用是________。
(3)CoC2O4﹒2H2O高温焙烧的化学方程式为__________________________。
(4)已知Li2CO3微溶于水,其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。操作2中,蒸发浓缩后必须趁热过滤,其目的是___________,90℃时Ksp(Li2CO3)的值为___________。
温度/℃ | 10 | 30 | 60 | 90 |
浓度/molL-1 | 0.21 | 0.17 | 0.14 | 0.10 |
【题目】废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收铜并制备ZnO的部分实验过程如下:
(1)①写出铜帽溶解过程中发生反应的化学方程式 。
②铜帽溶解后需将溶液中过量H2O2除去。除去H2O2的简便方法是 。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)含量,实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量。实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节pH=3~4,加入过量KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中的离子方程式如下:
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2 I2+2=2I-+
①滴定选用的指示剂为 ,滴定终点观察到的现象为 。
②若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测得的Cu2+的含量将会 (填“偏高”、“偏低”、“不变”)。
(3)已知pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)
Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | |
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 5.9 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 8.8 | 8.9 |
实验中可选用的试剂:30% H2O2、1.0 mol·L-1HNO3、1.0 mol·L-1 NaOH。
由回收铜后的滤液制备ZnO的实验步骤依次为:
① ;
② ;
③ 过滤;
④ ;
⑤ 过滤、洗涤、干燥
⑥ 900℃煅烧。