Question

【题目】电镀广泛地应用于工业生产中。在电镀铬的工业废水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等，且酸性较强。为回收利用铬元素，此工业废水通常采用如下流程处理：

已知：

(1) 铬元素有以下循环过程：

(2) Cu(OH)2能溶于氨水：Cu(OH)2+4NH3H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O

请回答下列问题：

(1)加入试剂甲的目的：__________；

(2)试剂乙的名称：___________，试剂丙的化学式：_________；

(3) 上述操作I、Ⅱ、Ⅲ相同，则进行该实验操作所需要的主要玻璃仪器有________；

(4)滤渣I的主要成分为__________(写化学式)。

(5)在铬元素循环过程的反应①中每反应掉1 mol H2O2同时消耗H+数目为：__________；

(6) 铬元素循环过程的反应⑥的离子方程式______________；废水处理流程中生成滤渣Ⅲ的离子方程式________。

Answer 1

【答案】将Fe2+氧化成Fe3+ 氨水 Cl2 烧杯、漏斗、玻璃棒 Cu(OH)2、Fe(OH)3 ×6.02×1023 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O 2H2O+A1O2-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-

【解析】

(1)根据废水的成分和加入试剂甲以后废水的成分来回答；

(2)试剂乙可以将氢氧化铜沉淀溶解掉；试剂丙可以将CrO2-转化为CrO42-；

(3)根据实验的目的判断实验操作，据此分析判断所需要的主要玻璃仪器；

(4)根据氢氧化钠和各个离子之间的反应以及反应的产物来回答；

(5)根据重铬酸根和双氧水在酸性环境下的反应来回答；

(6)反应⑥为铬酸根在酸性条件下可以转化为重铬酸根；向四羟基合铝酸根中通入过量二氧化碳会生成滤渣Ⅲ。

(1)在电镀铬的工业废水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等，加入试剂甲以后废水的成分含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+，由此可见试剂甲将亚铁离子氧化为三价铁离子，故答案为将Fe2+氧化成Fe3+；

(2)向含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+的溶液中加入过量的氢氧化钠，生成的沉淀即滤渣Ⅰ有氢氧化铜和氢氧化铁，根据题意信息Cu(OH)2+4NH3H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，所以试剂乙可以将氢氧化铜沉淀溶解掉，应为氨水，根据铬元素的循环过程，可知试剂丙可以将CrO2-氧化为CrO42-，实现三价铬到CrO42-的转化，所以试剂丙是氯气，故答案为氨水；Cl2；

(3)操作I、Ⅱ、Ⅲ均实现了难溶固体和液体的分离，是过滤，过滤实验操作所需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为烧杯、漏斗、玻璃棒；

(4)向含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+的溶液中加入过量的氢氧化钠，生成的沉淀即滤渣Ⅰ有氢氧化铜和氢氧化铁，故答案为Cu(OH)2、Fe(OH)3；

(5)重铬酸根和双氧水在酸性环境下的反应实质是：Cr2O72-+3H2O2+8H+=7H2O+3O2↑+2Cr3+，每反应掉1molH2O2同时消耗H+的物质的量为mol，数目为：×6.02×1023，故答案为×6.02×1023；

(6)反应⑥为铬酸根在酸性条件下可以转化为重铬酸根，即2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；向四羟基合铝酸根中通入过量二氧化碳会生成氢氧化铝和碳酸氢钠，反应的离子方程式为2H2O+A1O2-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-，故答案为2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；2H2O+A1O2-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-。