電鍍廠排放的廢水中含有大量毒性較強的Cr2O72-，可將其轉(zhuǎn)化為BaCrO4、Cr（OH）3等難溶物，從體系中分離而除去。
已知：i.Cr2O72-的氧化性強于CrO42-，且Cr2O72-能夠水解產(chǎn)生CrO42-；
ii.Ksp（BaCrO4）=1.2×10-10；
iii.根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，水中含有的CrO42-濃度在5.0×10-7mol/L以下才能排放。
Ⅰ.直接沉淀法：將Cr2O72-、CrO42-與Ba2+反應(yīng)直接生成難溶物BaCrO4，從體系中分離。
（1）Cr2O72-水解產(chǎn)生CrO42-的離子方程式是 Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+。
（2）加入可溶性鋇鹽時，廢水中Ba2+的濃度應(yīng)大于 2.42.4mol?L-1，處理后的水才能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
Ⅱ.還原沉淀法：利用還原沉淀法除去廢水中的Cr2O72-，工業(yè)流程如圖。
（1）調(diào)節(jié)池中需加酸的目的是 使平衡Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+逆向移動，CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，提高Cr（Ⅳ）的還原率使平衡Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+逆向移動，CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，提高Cr（Ⅳ）的還原率。
（2）在反應(yīng)槽中使用Na2SO3為還原劑時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 Cr2O72-+3SO32-+8H+=3SO42-+2Cr3++4H2OCr2O72-+3SO32-+8H+=3SO42-+2Cr3++4H2O。
Ⅲ.電解法：采用電解法處理含Cr2O72-的酸性廢水時，使用耐酸電解槽，用鐵板作陰、陽極，槽內(nèi)盛放含鉻廢水。工作時Cr2O72-在陽極區(qū)被還原成為Cr3+，在陰極區(qū)生成Cr（OH）3沉淀除去，工作原理如圖。
（1）B極與外接電源 負(fù)極負(fù)極（填正極、負(fù)極）相連。
（2）電解時陰極的電極反應(yīng)式是 2H++2e-=H2↑2H++2e-=H2↑。
（3）Cr2O72-被還原為Cr3+的離子方程式是 Cr2O72-+14H++Fe2+=6Fe2++7H2O+Cr3+Cr2O72-+14H++Fe2+=6Fe2++7H2O+Cr3+。
【答案】Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+；2.4；使平衡Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+逆向移動，CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，提高Cr（Ⅳ）的還原率；Cr2O72-+3SO32-+8H+=3SO42-+2Cr3++4H2O；負(fù)極；2H++2e-=H2↑；Cr2O72-+14H++Fe2+=6Fe2++7H2O+Cr3+
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：24引用：1難度：0.9
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1．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（Fe主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原，應(yīng)選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液 B．KCl溶液 C．KSCN 溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡，通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%，將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計，按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：495引用：3難度：0.3 -
2．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考慮其他反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液B．K3[Fe（CN）6]溶液C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5．2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料，已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1 648kJ?mol-1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ?mol-1
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是。
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3kg.（不需計算，寫出表達(dá)式即可）發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：28引用：2難度：0.5 -
3．四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體，用作電子計算機中存儲信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料（含有少量CaO、MgO、Ca（OH）2等物質(zhì)）制備Mn3O4的工藝流程如圖：
已知：①氧化時鼓入空氣使溶液的電位迅速上升；
②四氧化三錳中錳的化合價與四氧化三鐵中鐵的化合價類似。
回答下列問題：
（1）為提高“溶解”效率，可采取的措施有。
（2）濾渣的主要成分是。
（3）氧化時，生成Mn3O4的離子方程式為產(chǎn)生氨氣以回收利用。
（4）向母液可加入。
A.CaO
B.稀氫氧化鈉溶液
C.氫氧化鈣固體
D.（NH4）2CO3
（5）通過對上述“氧化”工藝進行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
氧化時N2H4?H2O的作用是。
（6）四氧化三錳的其他制法：
①熱還原法：
在甲烷氣體存在下，將Mn2O3還原成Mn3O4的化學(xué)方程式為。
②電解法：
利用電解原理，制備四氧化三錳裝置如圖所示。（電極材料均為惰性電極，＜代表電子流向）
電源正極為（填“a”或“b”），陽極的電極反應(yīng)式為。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.6
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