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-鈉氧化法”回收Na2Cr2O7等物質(zhì)

已知：（1）水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2[也可表示為NaAl（OH）4]、Na2ZnO2等物質(zhì)．
      （2）Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同溫度下的溶解度如下表
化學(xué)式20℃60℃100℃
Na2SO419.545.342.5
Na2Cr2O7183269415
Na2CrO484115126
（1）實(shí)驗(yàn)室焙燒過程應(yīng)選用的儀器坩堝、坩堝鉗、酒精燈、還有
 
．
（2））完成氧化焙燒過程中生成Na2CrO4的化學(xué)方程式
 
Cr（OH）3+
 
Na2CO3+
 
=
 
Na2CrO4+
 
CO2+
 

（3）濾渣Ⅱ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，洗滌，簡述實(shí)驗(yàn)室洗滌沉淀的操作：
 
，繼續(xù)加入H2SO4目的是
 
．
（5）目前有一種采用以鉻酸鈉（Na2CrO4）為原料，用電化學(xué)法制備重鉻酸鈉（Na2Cr2O7）的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示．
①寫出陰極的電極反應(yīng)式為
 
．
②電解一段時(shí)間后，測得陽極區(qū)溶液中Na+物質(zhì)的量由a mol 變?yōu)閎 mol，則此時(shí)鉻酸鈉的轉(zhuǎn)化率為
 
．
考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,電解原理
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，烘干后加入碳酸鈉和氧氣高溫灼燒發(fā)生反應(yīng)4Cr（OH）3+4Na2CO3+3O2
 高溫 
.
 
4Na2CrO4+6H2O+4CO2，Al2O3+Na2CO3
 高溫 
.
 
Na2AlO3+CO2↑，ZnO++Na2CO3
 高溫 
.
 
Na2ZnO2+CO2↑，水浸后過濾得到濾渣CuO、NiO，濾液為Na2CrO4，NaAlO2、Na2ZnO2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Na2CrO4，濾渣Ⅱ的主要成分有Zn（OH）2、Al（OH）3，濾液Na2CrO4加入硫酸酸化生成重鉻酸鈉溶液，通過提純得到重鉻酸鈉，
（1）焙燒過程應(yīng)選用的儀器坩堝、坩堝鉗、酒精燈、還應(yīng)有三腳架和泥三角；
（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Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2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Na2CrO4，加入硫酸發(fā)生CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O，從平衡移動的角度分析；
（5）①電解池中陽離子在陰極得電子；
②根據(jù)電荷守恒計(jì)算．
解答： 解：以含有Cr（OH）3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物質(zhì)的電鍍污泥為原料，烘干后加入碳酸鈉和氧氣高溫灼燒發(fā)生反應(yīng)4Cr（OH）3+4Na2CO3+3O2
 高溫 
.
 
4Na2CrO4+6H2O+4CO2，Al2O3+Na2CO3
 高溫 
.
 
Na2AlO3+CO2↑，ZnO++Na2CO3
 高溫 
.
 
Na2ZnO2+CO2↑，水浸后過濾得到濾渣CuO、NiO，濾液為Na2CrO4，NaAlO2、Na2ZnO2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Na2CrO4，濾渣Ⅱ的主要成分有Zn（OH）2、Al（OH）3，濾液Na2CrO4加入硫酸酸化生成重鉻酸鈉溶液，通過提純得到重鉻酸鈉，
（1）焙燒過程應(yīng)選用的儀器坩堝、坩堝鉗、酒精燈、還應(yīng)有三腳架和泥三角，故答案為：三腳架和泥三角；
（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+4Na2CO3+3O2=4Na2CrO4+4CO2+6H2O，
故答案為：4；4；3O2；4；4；6H2O；
（3）Zn（OH）2、Al（OH）3具有兩性，水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2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Na2CrO4，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，洗滌沉淀，可向漏斗中加少量蒸餾水至沒過沉淀，濾干后重復(fù)操作2～3次，
故答案為：蒸發(fā)濃縮；加少量蒸餾水至沒過沉淀，濾干后重復(fù)操作2～3次；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Na2Cr2O7；
（5）①電解池中陽離子在陰極得電子，則陰極的電極反應(yīng)式為：2H++2e-=H2↑，故答案為：2H++2e-=H2↑；
②電解一段時(shí)間后，測得陽極區(qū)溶液中Na+物質(zhì)的量由a mol變?yōu)閎 mol，則溶液中移動的電荷為（a-b）mol，所以外電路中轉(zhuǎn)移的電子為（a-b）mol，陽極的電極反應(yīng)為：2H2O-4e-=O2+4H+，則陽極生成的氫離子為（a-b）mol，已知：2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O，所以陽極消耗的CrO42-為（a-b）mol，
已知原溶液中CrO42-為
a
2
mol，因此鉻酸鈉的轉(zhuǎn)化率為：
(a-b)
a
2
×100%=
2(a-b)
a
×100%，故答案為：
2(a-b)
a
×100%．
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(jì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于分離、提純方案的設(shè)計(jì)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：

合成P（一種抗氧劑）的路線如下：
R為烴基
②A和F互為同分異構(gòu)體，A分子中有三個(gè)甲基，F(xiàn)分子中只有一個(gè)甲基．
（1）A→B的反應(yīng)類型為
 
．B經(jīng)催化加氫生成G（C4H10），G的化學(xué)名稱是
 
．
（2）A與濃HBr溶液一起共熱生成H，H的結(jié)構(gòu)簡式為
 
．
（3）實(shí)驗(yàn)室中檢驗(yàn)C可選擇下列試劑中的
 
．
a．鹽酸b．FeCl3溶液c．NaHCO3溶液d．濃溴水
（4）P與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為
 
（有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡式表示）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

某鏈狀有機(jī)物M由碳、氫、氧三種元素組成，其相對分子質(zhì)量為74，要使M中氫原子數(shù)最少，下列說法正確的是（　�。�
A、一個(gè)M的分子中有38個(gè)電子
B、M中一定含有醛基和羧基
C、M不存在鏈狀的同分異構(gòu)體
D、M的結(jié)構(gòu)式為 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

SiCl4是生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的基礎(chǔ)原料．通常在高溫下還原二氧化硅制得粗硅（含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì)），粗硅與氧氣反應(yīng)生成四氧化硅（反應(yīng)濕度450-500℃）．以下是實(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置示意圖．

相關(guān)信息如下：
a．四氧化硅遇水極易水解；
b．硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物；
c．有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表：
物質(zhì)SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5
沸點(diǎn)/℃57.712.8-315-
熔點(diǎn)/℃-70.0-107.2---
升華溫度/℃--180300162
請回答下列問題：
（l）實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣，發(fā)生裝置中除圓底燒瓶、酒精燈和導(dǎo)管外還需用到的玻璃儀器有
 

（2）裝置C中的試劑是
 
；整套實(shí)驗(yàn)裝置存在一處明顯的不足，請指出：
 

（3）裝置E中g(shù)瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾（類似多次蒸餾）得到高純度四氯化硅，精餾后的殘留物中，除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是
 
 （填寫元素符號）．
（4）F中吸收尾氣一段時(shí)間后，吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-．請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究該吸收液中可能存在的其他酸根離子（忽略空氣中CO2 的影響）．
【提出假設(shè)】
假設(shè)l：只有SO32-；
假設(shè)2：既無SO32-   也無ClO-；
假設(shè)3：
 
．
【實(shí)驗(yàn)探究】
可供選擇的實(shí)驗(yàn)試劑有：3mol．L-1H2SO4、1mol．L-1NaOH、0.01mol．L-1KMnO4淀粉-KI、品紅等溶液．取少最吸收渡于試管中，滴3mol．L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于a、b、c三支試管中，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)．請完成下表：
 序號 操作 可能出現(xiàn)的現(xiàn)象 結(jié)論
 ① 向a試管中滴加幾滴
 
溶液		 若溶液褪色 假設(shè)1成立
 若溶液不褪色 假設(shè)1或2成立
 ② 向b試管中滴加幾滴
 
溶液		 若溶液褪色 假設(shè)1或3成立
 若溶液不褪色 假設(shè)2成立
 ③ 向c試管中滴加幾滴
 
溶液		 
 
 假設(shè)3成立

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

以下是一些元素的信息，其中有一種元素不在短周期．
元素A元素B元素C元素X元素Y
單質(zhì)是一種常見金屬，與元素X形成黑色和紅棕色三種常見化合物基態(tài)原子M層p軌道上有5個(gè)電子短周期中金屬性最強(qiáng)，與X反應(yīng)能生成兩種常見化合物最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，能形成雙原子陰離子單質(zhì)為雙原子分子，結(jié)構(gòu)中σ鍵與π數(shù)目比為1：2
根據(jù)上述信息回答下列問題：
（1）寫出A元素基態(tài)原子的核外電子排布式
 
．
（2）B、C、X的簡單離子半徑由大到小的順序?yàn)?div id="zdfd17l" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 
（填離子符號）．
（3）H-X與H-Y兩種共價(jià)鍵中，鍵的極性較強(qiáng)的是
 
，鍵長較長的是
 
（X、Y用元素符號表示）．
（4）X、Y二種元素第一電離能從大到小的順序是
 
（填元素符號）；Y的常見氫化物易液化的主要原因是
 
．
（5）X常見氫化物的蒸氣與A 的粉末在高溫條件下充分反應(yīng)，生成一種黑色磁性固態(tài)化合物和一種氣體單質(zhì)，此反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四種非金屬元素，它們的原子序數(shù)依次增大．X元素的原子形成的離子就是一個(gè)質(zhì)子，Z、W在元素周期表中處于相鄰的位置，它們的單質(zhì)在常溫下均為無色氣體，Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍．
（1）請寫出Z在元素周期表中的位置
 
．
（2）由X、Y、Z、W四種元素可組成酸式鹽，該化合物的水溶液與足量NaOH溶液在加熱條件下反應(yīng)的離子方程式為
 
．
（3）工業(yè)上用E檢驗(yàn)輸送氯氣的管道是否漏氣，可觀察到大量白煙，同時(shí)有單質(zhì)Z生成，寫出化學(xué)方程式
 
，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量比為：
 
．
（4）Z的氫化物與NaClO反應(yīng)可得到肼（N2H4），則1mol肼分子中含有
 
mol非極性鍵．
（5）肼可作為火箭發(fā)動機(jī)的燃料，與氧化劑N2O4應(yīng)生成N2和水蒸氣． 寫出肼和N2O4 反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W四種元素的原子序數(shù)之和為32，在周期表中X是原子半徑最小的元素，Y、Z左右相鄰，Z、W位于同主族．M元素與X同主族，與W同周期．
（1）Z、W形成的氣態(tài)氫物的穩(wěn)定性為
 
＞
 
．（填化學(xué)式）
（2）寫出M2Z2與水反應(yīng)的離子方程式
 
．
（3）由X、Y、Z、W四種元素中的三種組成的-種強(qiáng)酸，該強(qiáng)酸的稀溶液能與銅反應(yīng)，離子方程式為
 
．
（4）由X、Y、Z、W四種元素組成的一種離子化合物A，已知：
①1molA能與足量NaOH濃溶液反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8L氣體．②A能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體B，該氣體能與氯水反應(yīng)．
寫出該氣體B與氯水反應(yīng)的離子方程式
 
．
（5）由X、Y、Z、W和Fe五種元素組成的相對分子質(zhì)量為392的化合物C，1mol C中含有6mol結(jié)晶水．對化合物C進(jìn)行下實(shí)驗(yàn)：
a．取C的溶液加入過量濃NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生白色沉淀和無色刺激性氣味氣體．過一段時(shí)間白色沉淀變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色；
b．另取C的溶液，加入過量BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，加鹽酸沉淀不溶解
①寫出C的化學(xué)式為
 
．
②試寫出C與M2Z2按物質(zhì)的量比1：2在溶液中反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

現(xiàn)有A、B、C、D、E、F六種常見的短周期主族元素，原子序數(shù)依次遞增，A的原子半徑是所有元素中最小的，B、C、D為第2周期相鄰的三種元素，且原子半徑B＞C＞D，F(xiàn)是第3周期元素，最外層電子數(shù)為6，C和F同主族，E和A同主族．請回答：
（1）寫出元素A在元素周期表中的位置
 
；
（2）C與E可形成離子化合物E2C2，試寫出它的電子式
 
；
（3）B的最高價(jià)氧化物的水化物能與B的氫化物反應(yīng)生成鹽類物質(zhì)，其化學(xué)反應(yīng)方程式：
 
；
（4）F的低價(jià)氧化物與C的某一種氫化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)方程式：
 
；
（5）D與F的單質(zhì)一定條件下反應(yīng)生成FD6，該物質(zhì)在常溫下是氣體，曾用于曼哈頓核計(jì)劃，現(xiàn)廣泛用于電力工業(yè)中．若FD6形成晶體，其晶體類型為
 
；
（6）在2L的密閉容器中，通入2molFC2氣體和1mol C2氣體，一定溫度下反應(yīng)生成FC3氣體，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，F(xiàn)C2的濃度為0.75mol?L-1，同時(shí)放出約47.5kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

2014年“世界水日”和“世界水周”的活動主題為“加強(qiáng)合乎管理，建設(shè)生態(tài)文明”下列關(guān)于水的說法正確的是（　�。�
A、為了保護(hù)水資源，禁止使用化肥
B、用電解大量水的方法獲得清潔能源氧氣
C、4℃時(shí)，純水的pH=7
D、城市澆花，采用噴灌、滴滴灌技術(shù)

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同步練習(xí)冊答案