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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:
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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(shí)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(dòng)(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(lái)。結(jié)合表中數(shù)據(jù),說(shuō)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(duì)CrO42-沉淀效率的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:在相同的時(shí)間間隔內(nèi),不同溫度下CrO42-的沉淀率如圖1所示。
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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(duì)重鉻酸的回收率如圖2所示。結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理,解釋使用0.450mol?L-1的硫酸時(shí),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(shí)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(shí)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(shí)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(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:40引用:4難度:0.6
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  • 1.實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對(duì)一粗鹽樣品進(jìn)行初步提純.所用實(shí)驗(yàn)儀器或用品如下:
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    (1)指出下列標(biāo)號(hào)儀器的名稱
    B.
     
    ,C
     
    ,D
     
    ,F(xiàn)
     
    ,G
     
    ,H
     

    (2)提純的步驟是:溶解、過(guò)濾、
     

    (3)“過(guò)濾”操作的要點(diǎn)可概括為“一貼、二低、三靠”,其中“二低”的含義是
     

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:6引用:3難度:0.5
  • 2.四氧化三鈷(Co3O4)為典型半導(dǎo)體,具有成本低、來(lái)源廣、穩(wěn)定性好和催化活性高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于超級(jí)電容器、鋰離子電池、催化劑、氣體傳感器、壓敏陶瓷、磁性材料和顏料等領(lǐng)域。從工業(yè)鈷渣(含Co2O3、Fe2O3等)中提取Co3O4的工藝流程如圖所示。
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    回答下列問(wèn)題:
    (1)在“溶解還原”時(shí),需要將鈷渣粉碎的目的是
     
    。已知Co3O4與Fe3O4相似,則其中鈷的化合價(jià)為
     
    價(jià)。
    (2)請(qǐng)寫(xiě)出“溶解還原”過(guò)程中Co2O3轉(zhuǎn)化為Co2+的離子方程式:
     

    (3)已知:“沉鈷”時(shí)用到(NH42C2O4溶液。(NH42C2O4溶液中,
    NH
    +
    4
    、C2
    O
    2
    -
    4
    、HC2
    O
    -
    4
    三種離子濃度由大到小的順序?yàn)?
     

    (4)10g鈷渣經(jīng)上述過(guò)程后得到agCoC2O4固體,然后在坩堝中加熱“煅燒”至恒重后的剩余固體的質(zhì)量為bg。
    ①寫(xiě)出CoC2O4固體在空氣中“煅燒”反應(yīng)的化學(xué)方程式:
     
    。
    ②若從鈷渣到CoC2O4(其中有95%的鈷元素來(lái)源于鈷渣)過(guò)程中,鈷元素的利用率為80%,且a-b=6,則agCoC2O4固體的物質(zhì)的量為
     
    mol,鈷渣中鈷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
     
    (保留三位有效數(shù)字)。

    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:5引用:3難度:0.5
  • 3.LiCoO2(鈷酸鋰)是鋰離子電池的正極材料。以某海水為原料制備鈷酸鋰的一種流程如圖。菁優(yōu)網(wǎng)
    已知如下信息:
    ①該海水中含濃度較大的LiCl,含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。
    ②碳酸鋰的溶解度與溫度關(guān)系如圖所示。
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    ③常溫下,幾種難溶物質(zhì)的溶度積數(shù)據(jù)如表:
    物質(zhì) Li2CO3 MgCO3 CaCO3 MnCO3 Mg(OH)2
    Ksp 2.5×10-2 6.8×10-6 2.8×10-9 2.3×10-11 6.0×10-10
    請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)LiCoO2中鈷的化合價(jià)為
     
    ,濾渣1主要成分有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3
     
    (填化學(xué)式)。
    (2)調(diào)pH=5的目的是
     
    。
    (3)“沉鋰”包括過(guò)濾、洗滌等,宜用
     
    (填“熱水”或“冷水”)洗滌Li2CO3。加入純堿的量與鋰回收率的關(guān)系如表所示。
    序號(hào) n(Na2CO3)/n(LiCl) 沉淀質(zhì)量/g 碳酸鋰含量/% 鋰回收率/%
    0.9:1 10.09 92.36 77.67
    1.0:1 10.97 90.19 82.46
    1.1:1 11.45 89.37 85.27
    1.2:1 12.14 84.82 85.45
    從生產(chǎn)成本考慮,宜選擇
     
    (填序號(hào))方案投料。
    (4)“合成”中采用高溫條件,放出一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。寫(xiě)出“合成”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
     

    (5)若以甲烷燃料電池(稀H2SO4作電解質(zhì)溶液)為電源給鋰離子電池充電,則甲烷燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式為
     
    。

    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:7引用:1難度:0.6
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