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含有K2Cr2O7的廢水具有較強(qiáng)的毒性,工業(yè)上常用鋇鹽沉淀法處理含有K2Cr2O7的廢水并回收重鉻酸。處理廢水的具體流程如圖:

已知:CaCr2O7、BaCr2O7易溶于水,其它幾種鹽在常溫下的溶度積如表所示
物質(zhì) CaSO4 CaCrO4 BaCrO4 BaSO4
溶度積 9.1×10-6 2.30×10-2 1.17×10-10 1.08×10-10
(1)K2Cr2O7溶液中同時存在K2CrO4:Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+,向含K2Cr2O7的廢水中加入Ca(OH)2,該平衡向
正反應(yīng)
正反應(yīng)
方向移動(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)。
(2)向?yàn)V液1中加入BaCl2?2H2O的目的是使CrO42-從溶液中沉淀出來。結(jié)合表中數(shù)據(jù),說明選用Ba2+而不選用Ca2+處理廢水的理由:
BaCrO4溶度積為1.17×10-10,CaCrO4溶度積為2.30×10-2,BaCrO4比CaCrO4更難溶,所以選用Ba2+處理廢水可以使CrO42-沉淀更完全
BaCrO4溶度積為1.17×10-10,CaCrO4溶度積為2.30×10-2,BaCrO4比CaCrO4更難溶,所以選用Ba2+處理廢水可以使CrO42-沉淀更完全
。
(3)研究溫度對CrO42-沉淀效率的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:在相同的時間間隔內(nèi),不同溫度下CrO42-的沉淀率如圖1所示。
沉淀率
=
固體
2
C
r
O
2
-
4
的量
濾液
1
C
r
O
2
-
4
的量
×
100
%

已知:BaCrO4(s)?Ba2+(aq)+CrO42-(aq)ΔH>0CrO42-的沉淀效率隨溫度變化的原因是
溫度升高,沉淀速率加快
溫度升高,沉淀速率加快
。
(4)向固體2中加入硫酸,回收重鉻酸。硫酸濃度對重鉻酸的回收率如圖2所示。結(jié)合化學(xué)平衡移動原理,解釋使用0.450mol?L-1的硫酸時,重鉻酸的回收率明顯高于使用0.225mol?L-1的硫酸的原因:
c (H2SO4)增大,則c(SO42-)增大,與Ba2+生成沉淀,促使BaCrO4(s)=Ba2+(aq)+CrO42-(aq)平衡右移,使c(CrO42-)增大,同時c (H+)也增大,共同促使Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+平衡左移,可以生成更多的H2Cr2O7
c (H2SO4)增大,則c(SO42-)增大,與Ba2+生成沉淀,促使BaCrO4(s)=Ba2+(aq)+CrO42-(aq)平衡右移,使c(CrO42-)增大,同時c (H+)也增大,共同促使Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+平衡左移,可以生成更多的H2Cr2O7

(5)綜上所述,沉淀BaCrO4并進(jìn)一步回收重鉻酸的效果與
溶液pH、溫度、H2SO4濃度、BaCrO4顆粒大小
溶液pH、溫度、H2SO4濃度、BaCrO4顆粒大小
有關(guān)。

【答案】正反應(yīng);BaCrO4溶度積為1.17×10-10,CaCrO4溶度積為2.30×10-2,BaCrO4比CaCrO4更難溶,所以選用Ba2+處理廢水可以使CrO42-沉淀更完全;溫度升高,沉淀速率加快;c (H2SO4)增大,則c(SO42-)增大,與Ba2+生成沉淀,促使BaCrO4(s)=Ba2+(aq)+CrO42-(aq)平衡右移,使c(CrO42-)增大,同時c (H+)也增大,共同促使Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+平衡左移,可以生成更多的H2Cr2O7;溶液pH、溫度、H2SO4濃度、BaCrO4顆粒大小
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:41引用:4難度:0.6
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    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     
    。
    (4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     
    。
    (5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示)。

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
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    (1)焙燒時產(chǎn)生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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