某课外活动小组欲降低废水中重金属元素铬的含量,查阅资料知,可将Cr2
O
2-
7
转化为Cr(OH)3沉淀除去.
已知:
氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物开始沉淀完全时的pH
Fe2+ 7.0 9.0
Fe3+ 1.9 3.2
Cr3+ 6.0 8.0
(1)将含铬废水进行如下处理:
①在废水中加入的混凝剂是一种复盐,将其配成溶液后加入过量的NaOH溶液,产生先有白色沉淀生成,后沉淀溶解的现象.用离子方程式表示该盐产生上述现象的反应原理:
Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-═2H2O+AlO2-
Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-═2H2O+AlO2-

②将废水中的Cr2
O
2-
7
转化成Cr3+.配平该离子方程式:
1
1
Cr2
O
2-
7
+
3
3
HSO3-+
5
5
H+=
2
2
Cr3++
3
3
SO42-+
4
4
H2O
H2O

③向转化后的废水中加入NaOH溶液,此过程中发生的主要反应的离子方程式是
Cr3++3OH-═Cr(OH)3
Cr3++3OH-═Cr(OH)3
H++OH-═H2O
H++OH-═H2O
.证明Cr3+沉淀完全的方法是
测定溶液的pH,若pH≥8,则证明Cr3+沉淀完全
测定溶液的pH,若pH≥8,则证明Cr3+沉淀完全

(2)工业上可用电解法来处理含Cr2
O
2-
7
的废水.实验室利用如图所示的装置模拟处理含Cr2
O
2-
7
的废水.

①阳极反应式是
Fe-2e-═Fe2+
Fe-2e-═Fe2+
,阴极反应式是
2H++2e-═H2
2H++2e-═H2

②Fe2+与酸性溶液中的Cr2
O
2-
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反应的离子方程式是
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
,得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从水的电离平衡角度解释其原因是
阴极反应消耗了水中的H+,打破了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液中OH-浓度增大,溶液的碱性增强
阴极反应消耗了水中的H+,打破了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液中OH-浓度增大,溶液的碱性增强
.用电解法处理该溶液中的0.01molCr2
O
2-
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时,至少得到沉淀的质量是
8.48
8.48
g.
(2013?江苏)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4?7H2O)通过下列反应制备:FeSO4+Na2CO3═FeCO3↓+Na2SO4  FeCO3+C6H8O7═FeC6H6O7+CO2↑+H2O 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol?L-1计算).
金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Fe3+ 1.1 3.2
Al3+ 3.0 5.0
Fe2+ 5.8 8.8
(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是
c
c
 (填字母),原因是
避免生成Fe(OH)2沉淀
避免生成Fe(OH)2沉淀

a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是
取最后一次的洗涤滤液1~2 mL 于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净
取最后一次的洗涤滤液1~2 mL 于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净

(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应.①铁粉的作用是
防止+2价的铁元素被氧化
防止+2价的铁元素被氧化
.②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是
加入适量柠檬酸让铁粉反应完全
加入适量柠檬酸让铁粉反应完全

(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体.分离过程中加入无水乙醇的目的是
降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出
降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出

(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3) 出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁.请结合如图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4?7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应,
“(过滤,)向反应液中加入足量的铁粉,充分搅拌后,滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5,过滤”
或“过滤,向滤液中滴加过量的NaOH溶液,过滤,充分洗涤固体,向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解,再加入足量的铁粉,充分搅拌后,过滤”
“(过滤,)向反应液中加入足量的铁粉,充分搅拌后,滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5,过滤”
或“过滤,向滤液中滴加过量的NaOH溶液,过滤,充分洗涤固体,向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解,再加入足量的铁粉,充分搅拌后,过滤”
,得到FeSO4溶液,
(滴加稀硫酸酸化,)加热浓缩得到60℃饱和溶液,冷却至0℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥
(滴加稀硫酸酸化,)加热浓缩得到60℃饱和溶液,冷却至0℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥
,得到FeSO4?7H2O 晶体.

(12分)(Ⅰ)已知常温下苯酚在水中溶解度不大,为8.2g/100g水,其饱和溶液的物质的量浓度约为0.8mol/L。为了探究苯酚和乙醇分子中羟基上氢原子的活泼性,甲、乙两位同学分别设计了如下实验方案:
甲:向两只试管中,分别注入0.8mol/L的乙醇和苯酚水溶液3mL,各放入一小块金属钠,观察反应产生H2的速率。
乙:在两只试管中,分别放入1 g乙醇和苯酚晶体,各注入3mL蒸馏水,振荡,得到乙醇溶液和苯酚浊液,再向两试管中逐滴加入5molL的NaOH溶液,观察其中的变化。
(1)苯酚溶液与钠反应的离子方程式为_______________________________________。
(2)对于甲、乙两个实验方案,他们能否达到实验目的?理由各是什么?
__________________________________________________________________________。
(Ⅱ)在分析甲、乙两同学实验方案的基础上,丙同学进行了下列对比实验:
在两只试管中,分别放入2 g无水乙醇和苯酚晶体,用约60℃的水浴加热,待苯酚熔成液态后,再向两试管中各放入一小块金属钠。在乙醇中,钠块能与乙醇反应产生气体,约3min后钠块消失,溶液保持澄清;在苯酚中,钠块表面有少量气泡,约2min后出现少量白色悬浮物,10min后白色悬浮物充满苯酚熔融液,振荡后发现钠块尚未完全消失。
(3)丙同学的实验表明,苯酚熔融液与钠的反应速率不如无水乙醇与钠的反应快,其主要原因是________________                            _________________,因此苯酚熔融液和无水乙醇与钠反应的有关事实_________(填“能”或“不能”)作为判断分子里羟基上氢原子哪个更活泼的依据。
(4)请你设计一个探究苯酚和乙醇分子中羟基上氢原子活泼性的实验方案:
____________________________________________________________________________。

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