電鍍污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物質(zhì),工業(yè)上通過“中溫焙燒-鉀氧化法”回收K2Cr2O7等物質(zhì).

已知:①水浸后溶液中存在K2CrO4、KAlO2、K2ZnO2等物質(zhì);
②除去濾渣2后,溶液中存在如下反應(yīng):2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O.
(1)水浸后的溶液呈
 
(填“酸”、“堿”、“中”)性.
(2)完成氧化焙燒過程中生成K2CrO4的化學(xué)方程式:
 
Cr(OH)3+
 
 K2CO3+
 
 
 
K2CrO4+
 
CO2+
 

(3)濾渣2的主要成分有Zn(OH)2、
 

(4)“系列操作”中為:繼續(xù)加入H2SO4,
 
冷卻結(jié)晶,過濾.繼續(xù)加入H2SO4目的是
 

(5)工業(yè)上還可以在水浸過濾后的K2CrO4溶液中加入適量H2SO4,用石墨做電極電解生產(chǎn)金屬鉻,寫出生成鉻的電極反應(yīng)方程式:
 
考點(diǎn):物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,氧化還原反應(yīng)方程式的配平
專題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計題,氧化還原反應(yīng)專題
分析:以含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物質(zhì)的電鍍污泥為原料,烘干后加入碳酸鉀和氧氣高溫灼燒發(fā)生反應(yīng)4Cr(OH)3+4K2CO3+3O2
 高溫 
.
 
4K2CrO4+6H2O+4CO2,Al2O3+K2CO3
 高溫 
.
 
K2AlO3+CO2↑,ZnO++K2CO3
 高溫 
.
 
K2ZnO2+CO2↑,水浸后過濾得到濾渣CuO、NiO,濾液為K2CrO4,KAlO2、K2ZnO2等,調(diào)節(jié)溶液PH沉淀ZnO22-離子和偏鋁酸根離子,過濾得到濾液K2CrO4,濾渣2的主要成分有Zn(OH)2、Al(OH)3,濾液K2CrO4加入硫酸酸化生成重鉻酸鉀溶液,通過提純得到重鉻酸鉀;
(1)從鹽類水解的角度解答;
(2)氧化焙燒過程中有氧氣參加反應(yīng),結(jié)合質(zhì)量守恒定律完成方程式;
(3)水浸后溶液中存在K2CrO4、KAlO2、K2ZnO2等物質(zhì),加入硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH可得到Zn(OH)2、Al(OH)3沉淀;
(4)水浸后溶液中存在K2CrO4,加入硫酸發(fā)生CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,從平衡移動的角度分析;
(5)生成鉻的電極發(fā)生還原反應(yīng),CrO42-得到電子生成Cr.
解答: 解:(1)水浸后溶液中存在K2CrO4、KAlO2、K2ZnO2等都為強(qiáng)堿弱酸鹽,水解呈堿性,
故答案為:堿;
(2)氧化焙燒過程中有氧氣參加反應(yīng),根據(jù)質(zhì)量守恒可知還應(yīng)生成水,反應(yīng)的方程式為4Cr(OH)3+4K2CO3+3O2=4K2CrO4+4CO2+6H2O,
故答案為:4Cr(OH)3+4K2CO3+3O2=4K2CrO4+4CO2+6H2O;
(3)Zn(OH)2、Al(OH)3具有兩性,水浸后溶液中存在K2CrO4、KAlO2、K2ZnO2等物質(zhì),加入硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH可得到Zn(OH)2、Al(OH)3沉淀,
故答案為:Al(OH)3;
(4)水浸后溶液中存在K2CrO4,加入硫酸發(fā)生CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,加入硫酸可使平衡向正反應(yīng)方向移動,將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可得到晶體,
故答案為:蒸發(fā)濃縮;促進(jìn)平衡CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O向正反應(yīng)方向移動,盡可能生成更多溶解度更大的K2Cr2O7;
(5)生成鉻的電極發(fā)生還原反應(yīng),CrO42-得到電子生成Cr,反應(yīng)的電解方程式為CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O,
故答案為:CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O.
點(diǎn)評:本題考查物質(zhì)的分離提純的綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計,側(cè)重于分離、提純方案的設(shè)計和操作,題目難度中等,注意把握題給信息和電極方程式的書寫.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

現(xiàn)有一包鋁熱劑是鋁粉和氧化鐵粉末的混合物,均分為兩等份,進(jìn)行如下反應(yīng):
(1)向其中一份固體中加入100mL 3.0mol?L-1的NaOH溶液,使其充分反應(yīng),反應(yīng)后測得溶液的c(OH-)=1.0mol?L-1(假定反應(yīng)前后溶液的體積不變),求產(chǎn)生氣體的體積為多少升?(標(biāo)準(zhǔn)情況)
(2)另一份在高溫下使之充分反應(yīng),且反應(yīng)物恰好完全反應(yīng),求轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為多少?

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氯化鋁與過量的氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

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下列有關(guān)概念間關(guān)系的說法正確的是( 。
A、堿性氧化物一定是金屬氧化物
B、金屬氧化物一定是堿性氧化物
C、酸性氧化物一定是非金屬氧化物
D、非金屬氧化物一定是酸性氧化物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

以下互為同位素的是( 。
A、金剛石與石墨
B、D2與H2
C、CO與CO2
D、35Cl與37Cl

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某元素的原子最外層有兩個電子,該元素( 。
A、是ⅡA族元素
B、是金屬元素
C、是非金屬元素
D、無法確定屬哪一類

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列敘述正確的是( 。
A、NaHCO3與石灰水反應(yīng),當(dāng)n(NaHCO3):n[Ca(OH)2]=3:1時,溶液中無HCO3-
B、CO2通入石灰水中,當(dāng)n(CO2):n[Ca(OH)2]=1:1時,能得到澄清溶液
C、等物質(zhì)的量的Ba(OH)2與NH4HSO4在稀溶液中反應(yīng):Ba2++2OH-+2H++SO42-═BaSO4↓+2H2O
D、向碳酸氫鈉溶液中滴入過量澄清石灰水:Ca2++OH-+HCO3-═CaCO3↓+H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某化學(xué)反應(yīng)過程如圖所示.由圖得出的判斷,錯誤的是(  )
A、銅是此反應(yīng)的催化劑
B、乙醇發(fā)生了還原反應(yīng)
C、生成物M的化學(xué)式為C2H4O
D、反應(yīng)中有紅黑交替變化的現(xiàn)象

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鹵塊的主要成分是MgCl2,此外還含F(xiàn)e2+、Fe3+和Mn2+等雜質(zhì)離子.以鹵塊為原料按如圖所示流程進(jìn)行生產(chǎn),可制得輕質(zhì)氧化鎂.

查閱資料得下表相關(guān)數(shù)據(jù):
表1:生成氫氧化物沉淀的pH表2:原料價格表
物質(zhì)開始沉淀沉淀完全物質(zhì)價格(元/噸)
Fe(OH)32.73.7a.漂液(含25.2%NaClO)450
Fe(OH)27.6  9.6﹡b.雙氧水(含30%H2O22400
Mn(OH)28.39.8c.燒堿(含98%NaOH)2100
Mg(OH)29.611.1d.純堿(含99.5%Na2CO3600
﹡Fe2+氫氧化物呈絮狀,不易從溶液中除去,必須將它氧化后以Fe(OH)3沉淀形式才能除盡.
若要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)且生產(chǎn)成本較低,請根據(jù)上表提供的資料回答:
(1)流程中加入的試劑X、Y、Z最佳選擇依次是表2中的
 
(選填試劑編號).
(2)步驟②發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
 
;步驟⑤中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程為
 

(3)步驟③控制pH=9.8的目的是
 

(4)若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟⑥的灼燒實(shí)驗(yàn),必須用到的儀器是鐵三腳、酒精噴燈、
 
和泥三角.
(5)在探究Mg(OH)2溶解性的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)向裝有少量Mg(OH)2濁液的試管中加入適量NH4Cl晶體,充分振蕩后溶液會變澄清,請用化學(xué)平衡的原理解釋濁液變澄清的原因
 

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