铬是硬度最大的金属,有多种化合物,在工业上有广泛的用途。
14.实验室模拟工业冶炼铬。将铬铁矿(FeO·Cr2O3)与氢氧化钠固体混合后,在空气中焙烧;
再经过一系列操作,除去Fe元素,使Cr元素转化生成Cr2O3,再用铝热法制取铬单质。
①焙烧时应将铬铁矿放在 (填字母序号)中。A.蒸发皿 B.瓷坩埚 C.铁坩埚 D.硬质试管 E.石英坩埚
②除杂过程中,需要对沉淀进行洗涤,在过滤器中洗涤沉淀的操作方法是 。
③用铝粉和Cr2O3 做铝热反应实验时,还需要的试剂有镁条和 (填化学式),
引发铝热反应的实验操作是 。
15.含铬废水有毒,排放前要经过处理,通常有两种方法:
方法一:还原沉淀法
该法的工艺流程为:
其中:
Ⅰ.第①步存在平衡,能说明该反应达平衡状态的是______。
a.溶液的pH不变
b.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同
c.溶液的颜色不变
d.2υ(Cr2O72-)=υ(CrO42-)
Ⅱ.第②步反应中,1 mol FeSO4·7H2O能还原_____mol Cr2O72-。
方法二:电解法
分别用Fe和石墨做电极电解含Cr2O72—的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
Ⅲ.铁电极的电极反应式为 ,阴极附近溶液pH升高的原因是
(用电极反应式解释) ,溶液中同时生成的沉淀还有 。
4.用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝,下述操作步骤中最恰当的组合是( )
①加盐酸溶解 ②加烧碱溶液溶解 ③过滤
④通入过量CO2生成Al(OH)3 沉淀
⑤加入盐酸生成Al(OH)3 沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液
9、常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
①pH=0的溶液:Na+、C2O42﹣、MnO4﹣、SO42﹣
②pH=11的溶液中:CO32﹣、Na+、AlO2﹣、NO3﹣、S2﹣、SO32﹣
③水电离的H+浓度c(H+)=10﹣12mol·L﹣1的溶液中:Cl﹣、CO32﹣、NO3﹣、NH4+、SO32﹣
④加入Mg能放出H2的溶液中:Mg2+、NH4+、Cl﹣、K+、SO42﹣
⑤使石蕊变红的溶液中:Fe2+、MnO4﹣、NO3﹣、Na+、SO42﹣
⑥中性溶液中:Fe3+、Al3+、NO3﹣、I﹣、Cl﹣、S2﹣.
10.下列根据实验操作和现象和所得出的结论正确的是
C;向过滤器中注入蒸馏水,使水浸没沉淀,待水流尽后,再重复操作2~3 次(合理答案即可) ;KClO3 (加少量KClO3),插上Mg条并将其点燃
①焙烧固体选用坩埚,瓷坩埚和石英坩埚都含有二氧化硅,二氧化硅和氢氧化钠能反应,因此选用铁坩埚。
②洗涤沉淀的操作方法为:向过滤器中注入蒸馏水,使水浸没沉淀,待水流尽后,再重复操作2~3 次
故答案为:向过滤器中注入蒸馏水,使水浸没沉淀,待水流尽后,再重复操作2~3 次
③引发铝热反应的实验操作是在铝热剂的上面加少量KClO3,中间插上镁条并将其点燃,故答案为:KClO3 (加少量KClO3),插上Mg条并将其点燃
(1)①焙烧固体选用坩埚;根据在坩埚中进行焙烧物质含有强碱氢氧化钠,氢氧化钠能和二氧化硅反应来解答;
②根据洗涤沉淀的操作方法分析;
③引发铝热反应的实验操作是在铝热剂的上面加少量KClO3,中间插上镁条并将其点燃,由此分析解答。
解答本题,要充分把握题给信息,牢固掌握物质的性质。在用Fe和石墨做电极电解含Cr2O72—的酸性废水分析中,要恰当利用题目信息分析。
ac 1/6或0.17 Fe- 2e-=Fe2+ 2H+ + 2e-=H2 ↑ Fe(OH)3
Ⅰ.溶液的pH不变,说明H+的浓度不变,可以说明反应达到平衡状态,溶液的颜色不变说明浓度不变,也可以说明反应达到平衡,而Cr2O72-和CrO42-的浓度相同只是过程中的一个特殊时刻,不能用来判断反应是否达到平衡,2v(Cr2O72-)=v(CrO42-)也只是过程中的一个特殊时刻,不能用来判断反应是否达到平衡,故答案为ac;
Ⅱ.根据氧化还原反应的计算,氧化剂得到的电子总数与还原剂失去电子总数相等.根据Fe2+→Fe3+,则1mol Fe2+被氧化失去1mol电子,而Cr2O72-→2Cr3+,1molCr2O72-被还原得到6mol电子,现在失去1mol电子,所以有1/6mol的Cr2O72被还原,故答案为:1/6或0.17;
Ⅲ.Fe为阳极,则阳极反应为Fe-2e-=Fe2+,溶液中氢离子在阴极放电生成氢气,则阴极反应为2H++2e-=H2 ↑,所以阴极附近溶液的PH升高,阳极上生成的Fe2+与Cr2O72-发生氧化还原反应被还原为Cr
Ⅰ.能说明第①步反应达平衡状态的是:溶液的颜色不变即各组分的浓度保持不变的状态;
Ⅱ.根据氧化还原反应的计算解决;
Ⅲ.用Fe做电极进行电解,阳极发生Fe-2e-=Fe2+,生成的亚铁离子与Cr2O72-发生氧化还原反应被还原为Cr3+然后生成Cr(OH)3沉淀除去,以此来解答;
解答本题,要充分把握题给信息,牢固掌握物质的性质。在用Fe和石墨做电极电解含Cr2O72—的酸性废水分析中,要恰当利用题目信息分析。