题目内容
【题目】工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质镍的原理如图所示。下列说法错误的是
已知:①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解;
②氧化性:Ni2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度)
A. 碳棒上发生的电极反应:4OH4e= O2↑+2H2O
B. 为了提高镍的产率,电解过程中需要控制废水的pH
C. 电解过程中,B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少
D. 若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应总方程式发生改变
【答案】C
【解析】A、由图知,碳棒与电源正极相连是电解池的阳极,电极反应4OH4e= O2↑+2H2O,A正确;B、因Ni2+在弱酸性溶液中易发生水解;氧化性:Ni2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度),为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pH,B正确;C、镀镍铁棒与电源负极相连是电解池的阴极,电极反应Ni2++2e-=Ni。电解过程中为平衡A、C中的电荷,A中的Na+和C中的Cl-分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B中,这使B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大,C错误;D、若将图中阳离子膜去掉,由于放电顺序Cl->OH-,则Cl-移向阳极放电:2Cl--2e-=Cl2↑,电解反应总方程式会发生改变,D正确;答案选C。
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【题目】铜镉渣主要含锌、铜、铁、铬(Cd)、钴(Co)等单质。湿法炼锌产生的铜镉渣用于生产金属镉的工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1)
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cd(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.2 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.5 |
(1)酸浸时粉碎铜镉渣的目的是_______________________。
(2)操作Ⅰ产生的滤渣主要成分为___________________(填化学式)。
(3)①操作Ⅲ中先加入适量H2O2,发生反应的离子方程式为____________________。
②再加入ZnO控制反应液的pH,pH范围为______________,判断依据是_______________。
③若加入的H2O2不足,加入ZnO后所得的电解液中会含有Fe元素。
请设计实验方案加以鉴别___________________________。
(4)处理含镉废水常用加入碳酸钙实现沉淀转化,该沉淀转化的反应方程式为____________。除去工业废水中的Cd2+时,若反应达到平衡后溶液中c(Ca2+)=0.1mol·L-1,溶液中c(Cd2+)=_____mol·L-1 (已知25℃ ,Ksp(CdCO3)=5.6×10-12, Ksp(CaCO3)=5.6×10-9)。
【题目】卤水中蕴含着丰富的镁资源,就MgCl2粗产品的提纯、镁的冶炼过程回答下列问题:已知MgCl2粗产品的溶液中含有Fe2+、Fe3+和Al3+. 表是生成氢氧化物沉淀的pH:
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 8.1 | 3.8 | 9.5 |
完全沉淀pH | 3.7 | 9.6 | 4.8 | 11.0 |
(1)把MgCl2粗产品的溶液中的Fe2+转化为Fe3+,最适宜选用的物质是____(填序号,下同),加入______调节溶液的pH,充分反应后过滤,可得MgCl2溶液.
a.KMnO4 b.H2O2 c.MgO d.NaOH
(2)若除去溶液中的杂质离子,调节溶液的pH范围为:___________。
(3)由MgCl2溶液获得MgCl2固体的操作是:__________________。
(4)已知:Ksp[BaSO4]=1×10-10,Ksp[BaSO3]=5×10-7。把部分被空气氧化的Na2SO3溶液的pH调为10,向溶液中滴加BaCl2溶液使SO42-沉淀完全[c(SO42-)≤1×10-6mol·L-1],此时溶液中c(SO32-)≤__________mol·L-1。