题目内容

6．某化学兴趣小组设计如图1流程，从酸性工业废液（含H+、Al3+、Mg2+、Cr3+、SO42-）中提取铬．

有关数据如表：
化合物Mg（OH）2Al（OH）3Cr（OH）3
完全沉淀的PH10.54.35.3
开始溶解的pH--7.89.2
Ksp近似值10-1210-1410-31
回答下列问题：
（1）步骤①所得滤液可用于制取MgSO4•7H2O，酸性工业废液中加入适量氧化铝的作用是调节溶液的pH．
（2）若酸性废液中c（Mg2+）=0.1mol/L，为达到步骤①的实验目的，则废液的pH应保持在（5.3，7.8）范围（保留小数点后l位）．
（3）步骤②中生成NaCrO2 的离子方程式为Cr（OH）3+OH-=CrO2-+2H2O．
（4）步骤④中反应的离子方程式为7H2O+4CrO42-+6S=4Cr（OH）3↓+3S2O32-+2OH-．
（5）步骤⑤在空气中充分灼烧的目的是使Cr（OH）3完全转化为Cr2O3，可选用的装置是图2中的D．（填序号）

（6）步骤⑦中发生的化学反应方程式为Cr2O3+2Al$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cr+Al2O3．

分析 从酸性工业废液（含H+、Al3+、Mg2+、Cr3+、SO42-）中加入Al2O3，调节溶液的pH值，得到滤渣A为氢氧化铝和氢氧化铬，滤液中主要是硫酸镁溶液，滤渣A中加入过量的氢氧化钠得CrO2-、AlO2-溶液，加入氧气将CrO2-氧化为CrO42-，再加入硫磺，过滤得氢氧化铬沉淀和S2O32-、AlO2-溶液，在S2O32-、AlO2-溶液中通入二氧化碳，过滤得滤渣B为Al（OH）3，氢氧化铝受热分解得Al2O3，电解Al2O3得铝，氢氧化铬沉淀在空气中充分加热得Cr2O3，Cr2O3和Al发生铝热反应得铬，以此解答该题．

解答 解：从酸性工业废液（含H+、Al3+、Mg2+、Cr3+、SO42-）中加入Al2O3，调节溶液的pH值，得到滤渣A为氢氧化铝和氢氧化铬，滤液中主要是硫酸镁溶液，滤渣A中加入过量的氢氧化钠得CrO2-、AlO2-溶液，加入氧气将CrO2-氧化为CrO42-，再加入硫磺，过滤得氢氧化铬沉淀和S2O32-、AlO2-溶液，在S2O32-、AlO2-溶液中通入二氧化碳，过滤得滤渣B为Al（OH）3，氢氧化铝受热分解得Al2O3，电解Al2O3得铝，氢氧化铬沉淀在空气中充分加热得Cr2O3，Cr2O3和Al发生铝热反应得铬，
（1）根据上面的分析可知，酸性工业废液中加入适量氧化铝的作用是调节溶液的pH，得到氢氧化铝和氢氧化铬，
故答案为：调节溶液的pH；
（2）步骤①的实验目的是得到氢氧化铝和氢氧化铬，根据表中的数据可知，废液的pH应保持在（5.3，7.8）范围，
故答案为：（5.3，7.8）；
（3）步骤②中生成NaCrO2的离子方程式为Cr（OH）3+OH-=CrO2-+2H2O，
故答案为：Cr（OH）3+OH-=CrO2-+2H2O；
（4）步骤④中硫与CrO42-发生氧化还原反应，生成硫代硫酸根离子和氢氧化铬，反应的离子方程式为7H2O+4CrO42-+6S=4Cr（OH）3↓+3S2O32-+2OH-，
故答案为：7H2O+4CrO42-+6S=4Cr（OH）3↓+3S2O32-+2OH-；
（5）根据上面的分析可知，步骤⑤在空气中充分灼烧的目的是使Cr（OH）3完全转化为Cr2O3，固体加热可在坩埚中加热，故可选用的装置是D，
故答案为：使Cr（OH）3完全转化为Cr2O3；D；
（6）步骤⑦为铝热反应，发生的化学反应方程式为Cr2O3+2Al$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cr+Al2O3，
故答案为：Cr2O3+2Al$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cr+Al2O3．

点评 本题属于工艺流程制备题目，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，考查制备原理、实验方案评价、物质分离提纯、获取信息的能力，是对基础知识的综合考查，难度中等．

练习册系列答案
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3．有一种氢氧燃料电池以30%KOH溶液为电解质溶液，工作时的电极反应如下：2H2+4OH--4e-=4H2O　　O2+2H2O+4e-=4OH-，下列说法中错误的是（　　）
A．电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极
B．标准状况下，反应3.36L氢气，转移电子0.2mol
C．氢氧燃料电池能量利用率不等同于氢气直接燃烧的能量利用率
D．产物为无污染的水，属于环境友好电池
4．化学实验的微型化可有效地减少污染，实现化学实验绿色化的要求，某学生按下列操作做一个实验：在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1mol/L 的KBr、KI（含淀粉溶液）、NaOH（含酚酞）、FeCl2（含KSCN）溶液各1滴，每种液滴彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形（如图所示），在圆心处放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶体，向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸，再立即将表面皿盖好．（已知：2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O）
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（3）c处反应的化学方程式为Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O．标准状况下，当有0.224L Cl2被NaOH溶液吸收后，转移电子的物质的量为0.01mol．
（4）通过该实验能否比较 Cl2、FeCl3、KMnO4三种物质氧化性的强弱？能（填“能”或“不能”），若能，其氧化性由强到弱的顺序是KMnO4＞Cl2＞FeCl3．
1．写出下列物质的摩尔质量：①NaNO3：85g/mol ②SO3：80g/mol ③NH4+：18g/mol ④O22-：32g/mol．
1．某地污水含有Zn2+、Hg2+、Fe3+和Cu2+四种阳离子，甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中回收金属铜的方案如下：

下列判断正确的是（　　）
A．三种实验方案中都能制得纯净铜
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11．环酯J用以生产多种重要有机化工原料、生成合成树脂、合成橡胶及多种精细化学品等．以丙烯为原料制备环酯J的合成路线如图：

已知以下信息：
①在特殊催化剂的作用下，烯烃能够发生复分解反应，即碳碳双键两边基团互换位置的反应．如两个1-丁烯分子进行烯烃换位，生成己烯和乙烯：
2CH2=CHCH2CH3$\stackrel{催化剂}{→}$CH3CH2CH=CHCH2CH3+CH2=CH2
②C生成D是C与HCl的加成反应．
（1）B的化学名称为乙烯．
（2）反应③的化学方程式为ClCH2CH=CHCH2Cl+2NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$HOCH2CH=CHCH2OH+2NaCl．
（3）E的结构简式为HOOCCH2CH（Cl）COOH，G分子中含有的官能团是碳碳双键和羧基（填官能团名称）．
（4）I和G生成J的化学方程式HOCH2-CH2OH+HOOC-CH=CH-COOH$→_{△}^{浓硫酸}$2H2O+．
（5）与D同分异构体，且Cl原子位于1号碳原子上，两个羟基不在同一个碳原子上的同分异构体有10种，核磁共振氢谱为4组峰，且峰面积比为4：2：2：1的为ClCH2CH（CH2OH）2（写结构简式）．
18．现有部分元素的性质或原子结构信息如表，据此回答下列问题：
元素编号元素性质或原子结构
TM层上有2对成对电子
X最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y常温下单质为双原子分子，其氢化物的水溶液显碱性
Z短周期元素最高正化合价是+7价
W3d能级电子数是最外层电子数的3倍
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（2）元素Y的价电子排布式为2s22p3，元素Y与元素T相比，电负性较大的是N（用元素符号表示）．元素Y的第一电离能＞氧的第一电离能（填“＞”“=”或“＜”）
（3）元素Z与元素T相比，非金属性强的是Cl（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是bd．
a．常温下Z的单质和T的单质状态不同
b．Z的氢化物比T的氢化物稳定
c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
d．最高价氧化物对应水化物的酸性Z的比T的酸性强
（4）W的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，稳定性比较：W3+＞W2+（“＞”或“＜”），原因是Fe3+最外层为半充满结构．
15．常温下，下列叙述错误的是（　　）
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B．0.1 mol•L-1的醋酸钠溶液20 mL与0.1 mol•L-1盐酸10 mL混合后溶液显酸性，则有c（CH3COO-）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（CH3COOH）
C．等物质的量浓度等体积的NH4HSO4和NaOH溶液混合：c （Na+）═c （SO42-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）
D．0.1 mol•L-1某一元酸HA溶液中$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$=1×10-8，则该溶液中由水电离出的c（H+）=1×10-11mol•L-1
16．已知某溶液中存在OH-、H+、NH4+、Cl- 四种离子，经四位同学测定其浓度大小的关系如下，其中不可能正确的是（　　）
A．[Cl-]＞[NH4+]＞[H+]＞[OH-]B．[Cl-]＞[H+]＞[NH4+]＞[OH-]C．[NH4+]＞[OH-]＞[Cl-]＞[H+]D．[OH-]＞[H+]＞[Cl-]＞[NH4+]

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