【題目】工業(yè)含鉻(Cr)廢水的處理原理是將Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+,再將Cr3+轉(zhuǎn)化為沉淀.廢水pH與Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的關(guān)系如圖1,實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)電解法處理含鉻廢水的裝置如圖2:
有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cr(OH)3 |
開始沉淀的pH | 1.9 | 7.5 | 4.3 |
完全沉淀的pH | 3.4 | 9.7 | 7.6 |
請(qǐng)根據(jù)以上知識(shí)回答下列問題:
(1)含鉻廢水預(yù)處理的方法是 。
(2)電解過程中陽極質(zhì)量減小,陰極有氣體產(chǎn)生,寫出兩極的電極反應(yīng)式:
陽極 ,陰極 。
(3)寫出Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的離子方程式: 。
(4)每處理1molCr2O72-,外電路中轉(zhuǎn)移 mol電子。
(5)電解過程中解液的pH (填增大、減小或不變)
(6)處理過程中,當(dāng)廢水顏色不再發(fā)生明顯變化時(shí),切斷電源,取出電極。此時(shí),溶液中的陽離子有Fe2+、Fe3+、Cr3+,若想用調(diào)節(jié)pH的方法得到純凈的Cr(OH)3沉淀,應(yīng)先向溶液中加入適量的 ,再調(diào)節(jié)pH= ,過濾后繼續(xù)調(diào)節(jié)pH= 8。
【答案】(1)調(diào)節(jié)pH值至1左右
(2)陽極:Fe-2e-=Fe2+ 陰極:2H++2e-H2↑
(3)Cr2O72-+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O
(4)12 (5)增大 (6)H2O2 pH=4(其它合理答案亦可)
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)廢水pH與Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的關(guān)系圖1可知:當(dāng)pH為1時(shí),Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的轉(zhuǎn)化率接近100%,
(2)陽極材料為Fe發(fā)生氧化,電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+ ;陰極,根據(jù)放電順序陰極上是電解質(zhì)中氫離子得電子的反應(yīng),即2H++2e=H2↑;
(3)在電解池中,陽極是活潑金屬鐵電極時(shí),則電極本身失去電子,即Fe-2e-=Fe2+,重鉻酸根具有強(qiáng)氧化性,能將生成的亞鐵離子氧化為三價(jià),即6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;
(4)由6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O可知,每處理1molCr2O72-,需要6molFe2+,外電路中轉(zhuǎn)移12mol電子。
(5)電解過程中陰極H+放電,發(fā)生還原反應(yīng),除Cr時(shí)也要消耗H+,則電解液的pH增大;
(6)根據(jù)Fe2+、Fe3+、Cr3+完全沉淀時(shí)的溶液pH可知,在沉淀Cr3+時(shí)需要先將Fe2+氧化為Fe3+,為不引入新的雜質(zhì),同時(shí)考慮環(huán)境的污染,可選擇使用H2O2氧化Fe2+,先調(diào)節(jié)溶液pH=(3.4~4.3)使Fe3+完全沉淀,而Cr3+不沉淀,過濾后繼續(xù)調(diào)節(jié)pH= 8,促進(jìn)Cr3+完全沉淀。
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【題目】下列各組離子在溶液中能大量共存的是( )
A. NH4+、SO42-、NO3- B. Ba2+、SO42-、NO3-
C. Na+、H+、HCO3- D. NH4+、OH-、Cl-
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【題目】關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量的說法正確的是( )
A.中和反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B.需要加熱的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)
C.斷裂化學(xué)鍵要吸收能量
D.反應(yīng)物總能量一定等于生成物總能量
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【題目】關(guān)于SO2的敘述中,正確的是( )
A.SO2的摩爾質(zhì)量是64g
B.1 molSO2中所含分子數(shù)約為6.02×1023個(gè)
C.1 molSO2的質(zhì)量是64g/mol
D.常溫常壓下,1 molSO2的體積為22.4 L
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【題目】我國科學(xué)家參與研制的阿爾法磁譜儀已隨美國發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛船升入太空,開始了探索宇宙中是否存在“反物質(zhì)”的研究工作。根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)推測用于制造阿爾法磁譜儀的核心部件的材料是
A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe(OH)3
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【題目】如圖是甲醇燃料電池的構(gòu)造示意圖,該電池總反應(yīng)式為:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。下列有關(guān)該電池的說法不正確的是( )
A.等量的甲醇通過燃料電池釋放的電能比其通過火力發(fā)電產(chǎn)生的電能多
B.左邊的電極為電池的負(fù)極,a處通入的是甲醇
C.電池負(fù)極的反應(yīng)式為:2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+
D.若用池電池電解足量飽和食鹽水(石墨電極),消耗1mol甲醇時(shí),產(chǎn)生標(biāo)況下44.8L氫氣
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【題目】“物質(zhì)的量”是一個(gè)將微觀粒子與宏觀物質(zhì)聯(lián)系起來的物理量。下列說法不正確的是
A. 1 mol CCl4的體積為22.4 L
B. 1 mol N2含有6.02×1023個(gè)氮分子
C. 1 mol O2含有2 mol氧原子
D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol H2的體積為22.4 L
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