题目内容
重金属元素铬的毒性较大,含铬废水需经处理达标后才能排放。
I.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:
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注:部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | Cr(OH)3 |
pH | 3.7 | 9.6 | 11.1 | 8 | 9(>9溶解)[ |
(1)氧化过程中可代替H2O2的最佳试剂是 (填序号)。
A.Na2O2 B.FeCl3 C.KMnO4
(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是 (填序号);已知钠离子交换树脂的原理:Mn++nNaR―→MRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子是 (填序号)。
A.Fe3+ B.Al3+ C.Ca2+ D.Mg2+
II.酸性条件下,六价铬主要以Cr2O72-形式存在,工业上常用电解法处理含Cr2O72-的废水:该法用Fe作电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(3)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极? (填“能”或“不能”),理由是: 。
(4)电解时阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式为: 。
(5)常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-32,当溶液中的c(Cr3+)=10-5 mol·L-1时,pH= 。
在Cl-浓度为0.5 mol·L-1的某无色澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子。
阳离子 | K+ Al3+ Mg2+ Ba2+ Fe3+ |
阴离子 | NO3- CO32- SiO32- SO42- OH- |
现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。
序号 | 实验内容 | 实验结果 |
Ⅰ | 向该溶液中加入足量稀盐酸 | 产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体 |
Ⅱ | 将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量 | 固体质量为2.4 g |
Ⅲ | 向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液 | 无明显现象 |
请回答下列问题。
(1)通过以上实验能确定一定不存在的离子是 ____。
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为___________________________。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,请写出一定存在的阴离子及其浓度(不一定要填满)。
阴离子 | 浓度c/(mol·L-1) | |
① | ||
② | ||
③ | ||
④ |
(4)判断K+是否存在,若存在,求出其最小浓度,若不存在说明理由:________ _____。