题目内容
【题目】硫酸亚铁铵又称莫尔盐,是浅绿色晶体。用硫铁矿主要含、等制备莫尔盐的流程如下:
已知:“还原”时,与不反应,通过反应Ⅰ、Ⅱ被还原,反应Ⅰ如下:
写出“还原”时与发生还原反应Ⅱ的离子方程式:__________。
实验室检验“还原”已完全的方法是__________。
“还原”前后溶液中部分离子的浓度见下表溶液体积变化忽略不计,请计算反应Ⅰ、Ⅱ中被还原的Fe的物质的量之比__________。
离子 | 离子浓度 | |
还原前 | 还原后 | |
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称取新制莫尔盐,溶于水配成250mL溶液。取该溶液加入足量的溶液,得到白色沉淀;另取该溶液用酸性溶液滴定,当恰好完全被还原为时,消耗溶液的体积为。试确定莫尔盐的化学式请写出计算过程)________________。
【答案】 取少量酸浸后的溶液,向其中滴加数滴KSCN溶液,如果溶液变红则“还原”未完全,反之,已完全 或 。
【解析】
酸浸后的溶液中含有,与硫铁矿反应,生成,硫元素被氧化为硫单质;如果还原完全,则加入KSCN,溶液不变红,如果溶液变红则“还原”未完全;
则Ⅰ、Ⅱ中被还原的的物质的量之比:;
依据电子转移守恒、电荷守恒、质量守恒进行计算。
酸浸后的溶液中含有,与硫铁矿反应,生成,硫元素被氧化为硫单质,则化学方程式为:,如果还原完全,则加入KSCN,溶液不变红,则检验方法为:取少量酸浸后的溶液,向其中滴加数滴KSCN溶液,如果溶液变红则“还原”未完全,反之,已完全,故答案为:;取少量酸浸后的溶液,向其中滴加数滴KSCN溶液,如果溶液变红则“还原”未完全,反之,已完全;
还原前后硫酸根浓度变化量,由反应I的方程式可知被还原的的物质的量浓度为,同时生成,从表中可知亚铁离子浓度变化为,则II中被还原的的物质的量浓度为,则Ⅰ、Ⅱ中被还原的的物质的量之比:,故答案为:;
原样品中n(SO42-)==0.06mol,n(MnO4-)=0.0200mol/L×0.03L=0.0006mol,由得失电子守恒可知:n(Fe2+)=5n(MnO4-)=0.003mol,原样品中n(Fe2+)=0.03 mol,由电荷守恒可知:原样品中n(NH4+)=0.06mol,由质量守恒得:n(H2O)=0.18mol,得出化学式为: 或 。
【题目】含+6价铬的废水毒性强,对环境污染严重,工业上常利用化学原理把+6价铬转化为不溶性Cr(OH)3除去。
Ⅰ、SO2还原法:化工厂常用SO2处理含铬废水,其工艺流程如下图所示:
已知:Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+,吸收塔中 Cr2O72-与SO2反应如下:Cr2O72﹣(aq)+3SO2(g)+2H+(aq)═2Cr3+(aq)+3SO42﹣(aq)+H2O(l) ΔH = -1145 kJ/mol。
(1)其他条件不变,研究吸收塔中pH对反应的影响。
pH | 2 | 4 | 6 |
Cr(+6)最大去除率 | 99.99%达排放标准 | 99.95%达排放标准 | 99.5%未达排放标准 |
时间 | 30 min | 35 min | 45 min |
①由上述数据获得的结论有_________。
②实际工业生产控制pH = ____左右。
③下列说法不合理的是_____。
a.该酸性含铬废水中一定含有CrO42-,pH越大其含量越高
b.其他条件不变,增大压强,吸收塔中反应的K增大,有利于除去Cr(+6)
c.理论上看,SO32-、Fe2+等也可以用于除去Cr(+6)
(2)其他条件不变,研究温度对Cr(+6)去除率的影响(如图所示)。
已知:30min前相同时间内,80℃的Cr(+6)去除率比40℃高,是因为30min前反应正向进行,温度高反应速率快反应物的转化率增大;试解释30min后80℃的Cr(+6)去除率低的原因:________。
Ⅱ、电解法处理:
工业上处理含Cr2O72-离子的酸性废水,采用往工业废水中加入适量的食盐,再用Fe为电极进行电解,将Cr2O72—离子还原为可溶性三价铬离子,再调pH使三价铬离子变为不溶性氢氧化物除去。
(1)加入食盐的目的是 _______;
(2)电解时阳极反应式为 _________。