鉻是用途廣泛的金屬元素,但在生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生有害的含鉻工業(yè)廢水.
(1)還原沉淀法是處理含Cr2O2-7 和CrO2-4工業(yè)廢水的一種常用方法,其工藝流程為:
2CrO2-4H+Ⅰ轉(zhuǎn)化Cr2O27 Fe2+Ⅱ還原 Cr3+OH-ⅢCr(OH)3↓
其中第I步存在平衡:2CrO2-4(黃色)+2H+═Cr2O2-7 (橙色)+H2O
①若平衡體系的pH=2,該溶液顯 橙橙色.
②根據(jù)2CrO2-4+2H+?Cr2O2-7+H2O,設(shè)計右圖裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7.Na2Cr2O7中鉻元素的化合價為 +6+6,圖中右側(cè)電極連接電源的 正正極,其電極反應(yīng)式為 4OH--4e-=O2↑+2H2O4OH--4e-=O2↑+2H2O.
③第Ⅱ步反應(yīng)的離子方程式:6Fe2++Cr2O2-7+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O6Fe2++Cr2O2-7+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,向Ⅱ反應(yīng)后的溶液加一定量NaOH,若溶液中c(Fe3+)=2.0×10-12mol?L-1,則溶液中c(Cr3+)=3×10-53×10-5mol?L-1.(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31).
(2)CrO3具有強氧化性,遇到有機物(如酒精)時,猛烈反應(yīng)以至著火.若該過程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3被還原成綠色的Cr2(SO4)3.完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
44CrO3+33C2H5OH+66H2SO4=22Cr2(SO4)3+33CH3COOH+99H2OH2O
(3)CrO3的熱穩(wěn)定性較差,加熱時逐步分解,其固體殘留率隨溫度的變化如圖2所示.B點時剩余固體的成分是 Cr2O3Cr2O3(填化學(xué)式).
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
H
+
Ⅰ
轉(zhuǎn)化
O
2
7
F
e
2
+
Ⅱ
還原
OH
-
Ⅲ
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
【答案】橙;+6;正;4OH--4e-=O2↑+2H2O;6Fe2++Cr2+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;3×10-5;4;3;6;2;3;9;H2O;Cr2O3
O
2
-
7
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:98引用:5難度:0.5
相似題
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1.鈰(Ce)是鑭系金屬元素。空氣污染物NO通常用含Ce4+的溶液吸收,生成HNO2、
,再利用電解法將上述吸收液中的HNO2轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),同時生成Ce4+,其原理如圖所示。下列說法正確的是( ?。?img alt="菁優(yōu)網(wǎng)" src="http://img.jyeoo.net/quiz/images/svg/202410/176/89289c6f.png" style="vertical-align:middle" />NO-3發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:129引用:7難度:0.7 -
2.(NH4)2S2O8電化學(xué)循環(huán)氧化法可用于廢水中苯酚的降解,示意圖如圖。
(1)(NH4)2S2O8的電解法制備。
已知:電解效率η的定義為η(B)=×100%。n(生成B所用的電子)n(通過電極的電子)
①電極b是
②生成S2的電極反應(yīng)式是O2-8
③向陽極室和陰極室各加入100mL溶液。制備S2的同時,還在電極b表面收集到2.5×10-4mol氣體,氣體是O2-8)為80%,不考慮其他副反應(yīng),則制備的(NH4)2S2O8的物質(zhì)的量濃度為O2-8
(2)苯酚的降解
已知:?具有強氧化性,F(xiàn)e2+性度較高時會導(dǎo)致SO-4?猝滅。S2SO-4可將苯酚氧化為CO2,但反應(yīng)速率較慢。加入Fe2+可加快反應(yīng),過程為:O2-8
i.S2+Fe2+═O2-8+SO2-4?+Fe3+SO-4
ii.?將苯酚氧化SO-4
①?氧化苯酚的離子方程式是SO-4
②將電解得到的含S2溶液稀釋后加入苯酚處理器,調(diào)節(jié)溶液總體積為1L,pH=1,測得在相同時間內(nèi),不同條件下苯酚的降解率如圖。O2-8
用等物質(zhì)的量的鐵粉代替FeSO4,可明顯提高苯酚的降解率,主要原因是
(3)苯酚殘留量的測定
已知:電解中轉(zhuǎn)移1mol電子所消耗的電量為F庫侖。
取處理后的水樣100mL,酸化后加入KBr溶液,通電。電解產(chǎn)生的Br2全部與苯酚反應(yīng),當(dāng)苯酚完全反應(yīng)時,消耗的電量為a庫侖,則樣品中苯酚的含量為發(fā)布:2024/12/30 11:30:1組卷:136引用:2難度:0.4 -
3.如圖所示,某同學(xué)設(shè)計一個甲醚(CH3OCH3)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。
(1)通入氧氣的電極為
(2)鐵電極為
(3)反應(yīng)一段時間后,乙裝置中生成NaOH主要在
(4)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),丙裝置中陽極上電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.6
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