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随着工业的迅速发展,产生的废水对水体的污染也日趋严重.通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法.下表是常温下金属氢氧化物的K sp(沉淀溶解平衡常数)和金属离子以氢氧化物沉淀所需的pH.
(1)某厂排出的废水中含有Cu2+和Fe3+,测得其浓度均小于0.1 mol·L-1.为除去其中的Fe3+,回收铜,需控制的pH范围是________.
(2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水,采用如下方法:向废水中加人适量NaCl,以Fe为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出,从而使废水中铬含量低于排放标准.
①Cr2O72-转变为Cr3+的离子方程式为________.
②pH对废水中Cr2072-去除率的影响如下图.
你认为电解过程中溶液的pH取值在________范围内对降低废水中的铬含量最有利,请说明理由:________.[注:去除率(%)=[(c0-c)/co]×100%,式中:co-处理前废水中Cr2O72-的浓度,c-处理后废水中Cr2O72-的浓度]
(3)沉淀转化在生产中也有重要应用.例如,用Na2CO3溶液可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为较疏松而易清除的CaCO3,该沉淀转化达到平衡时,其平衡常数K=________(写数值).[已知Ksp(CaSO4)=9.1x10-6,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9]
(1)一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生如下反应:
Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g),△H=QkJ?mol-1
①该反应的平衡常数表达式K=
②该温度时,在2L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体,5min后,生成了单质铁11.2g,则这段时间内CO的反应速率为
③达平衡后,若温度升高
| [CO] | [CO2] |
(2)工业常根据金属氢氧化物在酸中溶解度不同,通过控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的.如图1是难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解情况(s/mol?L-1).若要除去CuCl2溶液的少量Fe3+,应控制溶液的pH为
A.小于1 B.4左右 C.大于6 D.大于9
(3)某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,若向工业废水中加入过量的FeS,当FeS、CuS、PbS和HgS共存时,溶液中c(Fe2+):c(Pb2+):c(Hg2+)=
(4)依据氧化还原反应:Cu2+(aq)+Fe(s)═Fe2+(aq)+Cu(s)设计成如图2所示的原电池,则关于该电池装置的说法中不正确的是
A.电极X的材料是Fe
B.电解质溶液Y是AgNO3溶液
C.原电池工作时,盐桥中的阴离子不断移向左池的氯化钠溶液中
D.原电池工作时,x电极反应为:O2+2H2O+4e-→4OH-.
(一)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2-,可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体).除去NO2-的离子方程式为
(二)某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
| 阳离子 | Fe3+ | Fe2+ | Mg2+ | Al3+ | Cu2+ | Cr3+ |
| 开始沉淀 时的pH |
1.9 | 7.0 | - | - | 4.7 | - |
| 沉淀完全 时的pH |
3.2 | 9.0 | 11.1 | 8 | 6.7 | 9(>9溶解) |
(2)调pH=8是为了除去
(3)钠离子交换树脂的原理为Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是
(4)试配平氧化还原反应方程式:□Na2Cr2O7+□SO2+□H2O=□Cr(OH)(H2O)5SO4+□Na2SO4;每生成1mol Cr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物质的量为
(三)印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl3.腐蚀铜板后的混合浊液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol?L-1,请参照上表给出的数据和提供的药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤:
①
②
③过滤.(提供的药品:Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu). 查看习题详情和答案>>
(12分)硫酸铜是一种重要的化工原料,工业上常用硫酸为原料来制备硫酸铜。
(1)工业上生产硫酸过程中,焙烧硫铁矿时产生的废渣是一种二次资源。
①为了从废渣中磁选获得品位合格的铁精矿,高温下利用CO使弱磁性Fe2O3转化为强磁性Fe3O4。写出该反应的化学方程式 ;实验发现:CO太多或太少都会导致磁铁矿产率降低,原因是 。
②氯化焙烧工艺是将废渣用氯化钙水溶液调和、成球、高温焙烧,废渣中SiO2与CaCl2等在高温下反应放出HCl,HCl与金属氧化物等反应生成氯化物。反应生成的各金属氯化物以气态形式逸出,进而回收有色金属和回返氯化钙溶液。写出氯化焙烧工艺中生成HCl的化学方程式 。
(2)测定硫酸铜品体中结品水含量的实验步骤为:
步骤1:准确称量一个洁净、干燥的坩埚;
步骤2:将一定量的硫酸铜晶体试样研细后,放入坩埚中称重
步骤3:将盛有试样的坩埚加热,待晶体变成白色粉末时,停止加热;
步骤4:将步骤3中的坩埚放入干燥器,冷却至室温后,称重:
步骤5: ;
步骤6:根据实验数据计算硫酸铜晶体试样中结晶水的质量分数。
请完成实验步骤5。
(3)已知硫酸铜品体受热可以逐步失去结品水,温度升高还町以分解生成铜的氧化物。观取25.0g CuSO4·5H2O品体均匀受热,缓慢升温至1200℃并恒温1小时,实验测得固体残留率(剩余固体的质量/原始固体质量)与温度的关系如下图所示:
在110℃时所得固体的成分为 ;在1200℃并恒温1小时,反应所得气态产物除去水后,物质的量为 。(填字母)
A.0 mol B.0.1mol C.0.125mol D.大于0.125mol
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(12分)硫酸铜是一种重要的化工原料,工业上常用硫酸为原料来制备硫酸铜。
(1)工业上生产硫酸过程中,焙烧硫铁矿时产生的废渣是一种二次资源。
①为了从废渣中磁选获得品位合格的铁精矿,高温下利用CO使弱磁性Fe2O3转化为强磁性Fe3O4。写出该反应的化学方程式 ;实验发现:CO太多或太少都会导致磁铁矿产率降低,原因是 。
②氯化焙烧工艺是将废渣用氯化钙水溶液调和、成球、高温焙烧,废渣中SiO2与CaCl2等在高温下反应放出HCl,HCl与金属氧化物等反应生成氯化物。反应生成的各金属氯化物以气态形式逸出,进而回收有色金属和回返氯化钙溶液。写出氯化焙烧工艺中生成HCl的化学方程式 。
(2)测定硫酸铜品体中结品水含量的实验步骤为:
步骤1:准确称量一个洁净、干燥的坩埚;
步骤2:将一定量的硫酸铜晶体试样研细后,放入坩埚中称重
步骤3:将盛有试样的坩埚加热,待晶体变成白色粉末时,停止加热;
步骤4:将步骤3中的坩埚放入干燥器,冷却至室温后,称重:
步骤5: ;
步骤6:根据实验数据计算硫酸铜晶体试样中结晶水的质量分数。
请完成实验步骤5。
(3)已知硫酸铜品体受热可以逐步失去结品水,温
度升高还町以分解生成铜的氧化物。观取25.0g CuSO4·5H2O品体均匀受热,缓慢升温至1200℃并恒温1小时,实验测得固体残留率(剩余固体的质量/原始固体质量)与温度的关系如下图所示:![]()
在110℃时所得固体的成分为 ;在1200℃并恒温1小时,反应所
得气态产物除去水后,物质的量为 。(填字母)
| A.0 mol | B.0.1mol | C.0.125mol | D.大于0.125mol |