题目内容
【题目】电镀污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物质,工业上通过下述流程回收Na2Cr2O7等物质.
已知:
①Cr(OH)3、ZnO和Al2O3一样均为两性化合物;
②Na2Cr2O7、Na2SO4在不同温度下的溶解度如表:
20℃ | 60℃ | 100℃ | |
Na2SO4 | 19.5 | 45.3 | 42.5 |
Na2Cr2O7 | 183 | 269 | 415 |
(1)焙烧过程中生成Na2CrO4的化学方程式为;水浸后溶液中除Na2CrO4还存在的溶质有和;
(2)加入H2SO4调节pH的目的为;
(3)得到滤渣Ⅲ的“系列操作”的步骤为、过滤;
(4)若1L加入H2SO4后所得溶液中含铬元素质量为23.4g,CrO42﹣有8/9转化为Cr2O72﹣ , 求转化后所得溶液中c(Cr2O72﹣)=molL﹣1;
(5)向Na2Cr2O7与H2SO4混合液中加入H2O2 , 再加入乙醚并摇动,乙醚层为蓝色.乙醚中溶有CrO5 , 则发生反应的化学方程式为 .
【答案】
(1)4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+6H2O+4CO2;NaAlO2;Na2ZnO2
(2)除去溶液中NaAlO2、Na2ZnO2杂质,并将CrO42﹣转化为Cr2O72﹣
(3)蒸发浓缩;冷却结晶
(4)0.2
(5)Na2Cr2O7+4H2O2+H2SO4═2CrO5+Na2SO4+5H2O
【解析】解:(1)根据上面的分析可知,氢氧化铬与碳酸钠在氧气的作用下被氧化成铬酸钠,反应的化学方程式为4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+6H2O+4CO2 , 焙烧后的固体中Na2CrO4、Na2ZnO2、NaAlO2都溶于水,所以水浸后溶液中的溶质除Na2CrO4还存在 NaAlO2、Na2ZnO2 , 所以答案是:4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+6H2O+4CO2; NaAlO2、Na2ZnO2;(2)水浸后溶液中存在Na2CrO4 , 加入硫酸发生CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O,NaAlO2、Na2ZnO2与酸反应,可以除去溶液中NaAlO2、Na2ZnO2杂质,并将CrO42﹣转化为Cr2O72﹣ ,
所以答案是:除去溶液中NaAlO2、Na2ZnO2杂质,并将CrO42﹣转化为Cr2O72﹣;(3)铬酸钠中加入硫酸生成重铬酸钠和硫酸钠,所以得到滤渣Ⅲ应为硫酸钠,根据两种物质的溶解度与温度的关系可知重铬酸钠的溶解度较大,而硫酸钠的溶解度较小,所以得到滤渣Ⅲ硫酸钠的步骤为 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,
所以答案是:蒸发浓缩;冷却结晶;(4)若1L加入H2SO4后所得溶液中含铬元素质量为23.4g即铬的物质的量为 =0.45mol,CrO42﹣有8/9转化为Cr2O72﹣ , 所以溶液中n(Cr2O72﹣)=0.45mol× =× 0.2 mol,则溶液中c(Cr2O72﹣)=0.2molL﹣1 ,
所以答案是:0.2;(5)Na2Cr2O7与H2O2 , 在酸性条件下反应生成CrO5 , 反应的化学方程式为Na2Cr2O7+4H2O2+H2SO4═2CrO5+Na2SO4+5H2O,
所以答案是:Na2Cr2O7+4H2O2+H2SO4═2CrO5+Na2SO4+5H2O.
【题目】用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中含有与酸不反应的杂质,试根据实验回答:
(1)将准确称量好的2.0 g烧碱样品配成100mL待测液,需要的主要玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还必须用到的仪器有_______、________________。
(2)用碱式滴定管量取10.00mL待测液,置于锥形瓶中,同时滴加1-2滴指示剂。化学上常选用的指示剂有酚酞或____________。
(3)用0.2010mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,滴定时左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视__________________,直到滴定到终点,若选择酚酞作为指示剂,判断滴定终点的标志是___________________________。
(4)根据下列数据,测得c(NaOH)=________。烧碱的纯度=____________。
滴定 次数 | 待测液体积 (mL) | 标准盐酸体积(mL) | |
滴定前读数(mL) | 滴定后读数(mL) | ||
第一次 | 10.00 | 0.50 | 20.40 |
第二次 | 10.00 | 4.00 | 24.10 |
第三次 | 10.00 | 1.00 | 24.10 |
(5)以标准的盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,下列操作引起待测液浓度偏小的是 _______________(填序号)。
①读数:滴定前平视,滴定后俯视②未用待测液润洗碱式滴定管
③用待测液润洗锥形瓶④不小心将标准液滴在锥形瓶外面
⑤滴定接近终点时,用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁
【题目】Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2 , 所产生的羟基自由基能氧化降解污染物.现运用该方法降解有机污染物p﹣CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响.[实验设计]控制p﹣CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表),设计如下对比试验.
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格).
实验编号 | 实验目的 | T/K | pH | c/10﹣3molL﹣1 | |
H2O2 | Fe2+ | ||||
① | 为以下实验作参考 | 298 | 3 | 6.0 | 0.30 |
② | 探究温度对降解反应速率的影响 | ||||
③ | 298 | 10 | 6.0 | 0.30 |
(2)[数据处理]实验测得p﹣CP的浓度随时间变化的关系如图.
请根据如图实验①曲线,计算降解反应在50﹣150s内的反应速率:v(p﹣CP)= .
(3)[解释与结论]实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大.但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因: .
(4)实验③得出的结论是:pH等于10时, .
(5)根据题意:在一定条件下H2O2和Fe2+的离子反应式 .