陽離子 | Fe3+ | Fe2+ | Mg2+ | Al3+ | Cu2+ | Cr3+ |
開始沉淀 時的pH | 1.9 | 7.0 | - | - | 4.7 | - |
沉淀完全 時的pH | 3.2 | 9.0 | 11.1 | 8 | 6.7 | 9(>9溶解) |
分析 (一)加熱處理后的廢水會產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,說明生成一水合氨,溶液呈堿性,則Al生成偏鋁酸根離子;
(二)硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+,過濾后向濾液中加入雙氧水,雙氧水有強氧化性,能氧化還原性的Fe2+生成Fe3+;加入氫氧化鈉溶液后,調(diào)節(jié)溶液的pH至8,根據(jù)表中數(shù)據(jù)知,F(xiàn)e3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去;然后過濾,向濾液中加入鈉離子交換樹脂,然后加入二氧化硫,發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到Cr(OH)(H2O)5SO4;
(1)升高溫度、攪拌、增大反應(yīng)物濃度都可以提高浸取率;
(2)pH=8時,F(xiàn)e3+、Al3+完全生成沉淀;
(3)鈉離子交換樹脂交換的離子是鈣離子和鎂離子;
(4)根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式;
(三)要除去溶液中的Fe3+和Fe2+,根據(jù)陽離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀需要pH知,應(yīng)該先將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子,然后加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH而除去鐵離子.
解答 解:(一)加熱處理后的廢水會產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,說明生成一水合氨,溶液呈堿性,則Al生成偏鋁酸根離子,離子方程式為2Al+OH-+NO2-+2H2O═2AlO2-+NH3•H2O,故答案為:2Al+OH-+NO2-+2H2O═2AlO2-+NH3•H2O;
(二)硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+,過濾后向濾液中加入雙氧水,雙氧水有強氧化性,能氧化還原性的Fe2+生成Fe3+;加入氫氧化鈉溶液后,調(diào)節(jié)溶液的pH至8,根據(jù)表中數(shù)據(jù)知,F(xiàn)e3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去;然后過濾,向濾液中加入鈉離子交換樹脂,然后加入二氧化硫,發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到Cr(OH)(H2O)5SO4;
(1)升高溫度、攪拌、增大反應(yīng)物濃度都可以提高浸取率,其采用措施為升高溫度、攪拌、過濾后再向濾渣中加入硫酸(多次浸�。�、適當(dāng)延長浸取時間(只要答出任意一點即可,其他合理答案也可),故答案為:升高溫度、攪拌、過濾后再向濾渣中加入硫酸(多次浸�。�、適當(dāng)延長浸取時間(只要答出任意一點即可,其他合理答案也可);
(2)pH=8時,F(xiàn)e3+、Al3+完全生成沉淀,所以pH=8時除去陽離子為Fe3+、Al3+,故答案為:Fe3+、Al3+;
(3)鈉離子交換樹脂交換的離子是鈣離子和鎂離子,故答案為:Ca2+、Mg2+;
(4)二氧化硫具有還原性,被濾液Ⅱ中通過離子交換后的溶液中Na2CrO4氧化為硫酸,Na2CrO4氧被還原為CrOH(H2O)5SO4,水溶液中生成硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉,依據(jù)原子守恒分析書寫配平;Na2CrO4+3SO2+11H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4,
根據(jù)方程式:3SO2~2CrOH(H2O)5SO4
x 1mol
所以x=1.5mol
故答案為:1;3;11;2;1;1.5mol;
(三)要除去溶液中的Fe3+和Fe2+,根據(jù)陽離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀需要pH知,應(yīng)該先將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子,然后加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH而除去鐵離子,其操作步驟為:
①因為亞鐵離子完全沉淀需要pH大于銅離子,所以應(yīng)該向?qū)嗚F離子轉(zhuǎn)化為鐵離子,即通入足量氯氣將Fe2+氧化成Fe3+,
故答案為:通入足量氯氣將Fe2+氧化成Fe3+;
②然后調(diào)節(jié)溶液的pH,使鐵離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀,其操作方法為加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2~4.7,故答案為:加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2~4.7.
點評 本題考查物質(zhì)分離和提純,涉及氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)分離和提純、離子反應(yīng)方程式的書寫等知識點,難點是確定離子沉淀先后順序,題目難度中等.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題
A. | 易溶于乙醚等有機溶劑 | B. | 分子式為C15H21O5 | ||
C. | 能在熱的NaOH溶液中存在 | D. | 分子結(jié)構(gòu)中含有極性鍵 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 1:2 | B. | 2:3 | C. | 8:9 | D. | 1:1 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | ①② | B. | ②④ | C. | ③④ | D. | ②③ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 能電離出H+的化合物都是酸,能電離出OH-的化合物都是堿 | |
B. | 鹽類物質(zhì)一定含有金屬離子 | |
C. | NH3、CO2水溶液能夠?qū)щ�,所以NH3、CO2是電解質(zhì) | |
D. | 可用丁達爾效應(yīng)區(qū)別NaCl溶液和Fe(OH)3膠體 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.21mol | |
B. | ClO3-的生成可能是由于溫度升高引起的 | |
C. | 苛性鉀溶液中KOH的質(zhì)量是16.8g | |
D. | 一定有3.36L氯氣參加反應(yīng) |
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