我国新建的某海岛发电示意图如图,已知铅蓄电池放电时的总反应为:Pb+PbO2+2H2SO4 = 2PbSO4+2H2O,下列有关说法正确的是

A.图中涉及的能量转化方式只有3种

B.蓄电池供电时,负极的电极反应为:Pb +SO42―-2e=PbSO4

C.储能时若充电时间过长,阳极流向阴极的气体可能是H2

D.该发电工艺可实现零排放

 

(12分)NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含镍外,还含有:Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得。操作步骤如下:

①用稀硫酸溶液溶解废渣,保持pH约1.5,搅拌30min,过滤。

②向滤液中滴入适量的Na2S,除去Cu2+、Zn2+,过滤。

③保持滤液在40℃左右,用6%的H2O2氧化Fe2+,再在95℃加入NaOH调节pH,除去铁和铬。

④在③的滤液中加入足量Na2CO3溶液,搅拌,得NiCO3沉淀。

  ▲ 

  ▲ 

⑦蒸发、冷却结晶并从溶液中分离出晶体。

⑧用少量乙醇洗涤并凉干。

(1)步骤②除可观察到黑色沉淀外,还可嗅到臭鸡蛋气味,用离子方程式说明气体的产生:  ▲ 

(2)步骤③中,加6%的H2O2时,温度不能过高,其原因是:  ▲ 

(3)除铁方法有两种,一是用H2O2作氧化剂,控制pH值2~4范围内生成氢氧化铁沉淀;另一种方法常用NaClO3作氧化剂,在较小的pH条件下水解,最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去。下图是温度-pH值与生成的沉淀关系图,图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域(已知25℃时,Fe(OH)3的Ksp= 2.64×10−39)。下列说法正确的是  ▲  (选填序号)。

a.FeOOH中铁为+2价

b.若在25℃时,用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4时除去铁,此时溶液中c(Fe3+)=2.64×10−29

c.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+离子方程式为:6Fe2++ClO3+6H+=6Fe3++Cl+3H2O

d.工业生产中温度常保持在85~95℃生成黄铁矾钢,此时水体的pH约为1.2~1.8

(4)确定步骤④中Na2CO3溶液足量,碳酸镍已完全沉淀的简单方法是:  ▲ 

(5)补充上述步骤⑤和⑥(可提供的试剂有6mol/L的H2SO4溶液,蒸馏水、pH试纸)。

 

(12分)已知Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4],铬的化合物有毒,由于+6价铬的强氧化性,其毒性是+3价铬毒性的100倍。因此,必须对含铬的废水进行处理,可采用以下两种方法。

[方法一]还原法 在酸性介质中用FeSO4等将+6价铬还原成+3价铬。

具体流程如下:

有关离子完全沉淀的pH如下表:

有关离子

Fe2+

Fe3+

Cr3+

完全沉淀为对应氢氧化物的pH

9.0[

3.2

5.6

(1)写出Cr2O72―与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式      ▲       

(2)还原+6价铬还可选用以下的      ▲        试剂(填序号)。

A.明矾          B.铁屑            C.生石灰       D.亚硫酸氢钠

(3)在含铬废水中加入FeSO4,再调节pH,使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀。则在操作②中可用于调节溶液pH的试剂为:       ▲      (填序号);

A.Na2O2         B.Ba(OH)2         C.Ca(OH)2      D.NaOH

此时调节溶液的pH范围在     ▲     (填序号)最佳。

A.3~4          B.6~8            C.10~11       D.12~14

[方法二]电解法 将含+6价铬的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解。阳极区生成的Fe2+和Cr2O72发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去。

(4)写出阴极的电极反应式                     ▲                   

(5)电解法中加入氯化钠的作用是:             ▲                   

 

 0  74232  74240  74246  74250  74256  74258  74262  74268  74270  74276  74282  74286  74288  74292  74298  74300  74306  74310  74312  74316  74318  74322  74324  74326  74327  74328  74330  74331  74332  74334  74336  74340  74342  74346  74348  74352  74358  74360  74366  74370  74372  74376  74382  74388  74390  74396  74400  74402  74408  74412  74418  74426  203614 

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