溫度 溶解度 化學(xué)式 | 20℃ | 60℃ | 100℃ |
Na2SO4 | 19.5 | 45.3 | 42.5 |
Na2Cr2O7 | 183 | 269 | 415 |
Na2CrO4 | 84 | 115 | 126 |
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$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Na2CrO4+6H2O+4CO2,Al2O3+Na2CO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na2AlO3+CO2↑,ZnO++Na2CO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na2ZnO2+CO2↑,水浸后過濾得到濾渣CuO、NiO,濾液為Na2CrO4,NaAlO2、Na2ZnO2等,調(diào)節(jié)溶液PH沉淀ZnO22-離子和偏鋁酸根離子,過濾得到濾液Na2CrO4,濾渣Ⅱ的主要成分有Zn(OH)2、Al(OH)3,濾液Na2CrO4加入硫酸酸化生成重鉻酸鈉溶液,通過提純得到重鉻酸鈉.
(1)根據(jù)水浸后的溶液成分結(jié)合鹽類水解的規(guī)律解答,強(qiáng)堿弱酸鹽水解溶液呈堿性;
(2)氧化焙燒過程中有氧氣參加反應(yīng),結(jié)合質(zhì)量守恒定律產(chǎn)物有水,根據(jù)氧化還原反應(yīng)最小公倍數(shù)發(fā)配平;
(3)水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物質(zhì),加入硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH可得到Zn(OH)2、Al(OH)3沉淀;
(4)水浸后溶液中存在Na2CrO4,加入硫酸發(fā)生CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,從平衡移動(dòng)的角度分析;
(5)生成鉻的電極發(fā)生還原反應(yīng),CrO42-得到電子生成Cr;
(6)根據(jù)濃度積與溶度積常數(shù)相對(duì)大小判斷,如果濃度積大于溶度積常數(shù),則有沉淀生成,否則沒有沉淀生成.
解答 解:以含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物質(zhì)的電鍍污泥為原料,烘干后加入碳酸鈉和氧氣高溫灼燒發(fā)生反應(yīng)4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Na2CrO4+6H2O+4CO2,Al2O3+Na2CO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na2AlO3+CO2↑,ZnO++Na2CO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na2ZnO2+CO2↑,水浸后過濾得到濾渣CuO、NiO,濾液為Na2CrO4,NaAlO2、Na2ZnO2等,調(diào)節(jié)溶液PH沉淀ZnO22-離子和偏鋁酸根離子,過濾得到濾液Na2CrO4,加入硫酸酸化生成重鉻酸鈉溶液,通過提純得到重鉻酸鈉.
(1)CuO、NiO為難溶物,溶液中含有Na2CrO4,NaAlO2、Na2ZnO2等,通過水浸后過濾得到濾渣CuO、NiO,回收Cu、Ni;水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等都為強(qiáng)堿弱酸鹽,水解呈堿性,
故答案為:堿性;
(2)氧化焙燒過程中有氧氣參加反應(yīng),根據(jù)質(zhì)量守恒可知還應(yīng)生成水,化合價(jià)變化為:Cr(+3→+6),O(0→-2),最小公倍數(shù)為12,所以Cr(OH)3前系數(shù)為4,O2前系數(shù)為3,反應(yīng)的方程式為:4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2$\frac{\underline{\;中溫\;}}{\;}$4Na2CrO4+4CO2+6H2O,
故答案為:4、4、3、4、4、6H2O;
(3)Zn(OH)2、Al(OH)3具有兩性,水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物質(zhì),加入硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH可得到Zn(OH)2、Al(OH)3沉淀,
故答案為:Al(OH)3;
(4)水浸后溶液中存在Na2CrO4,加入硫酸發(fā)生CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,加入硫酸可使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可得到晶體,
故答案為:促進(jìn)平衡CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O向正反應(yīng)方向移動(dòng),盡可能生成更多溶解度更大的Na2Cr2O7;
(5)生成鉻的電極發(fā)生還原反應(yīng),CrO42-得到電子生成Cr,反應(yīng)的電解方程式為CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O,
故答案為:CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O;
(6)pH=5的溶液中c(OH-)=10-9mol/L,c(Al3+)=$\frac{2.0×1{0}^{-33}}{(1{0}^{-9})^{3}}$mol/L=2.0×10-6mol/L<1×10-5 mol•L-1,所以能完全沉淀,
故答案為:能.
點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離提純的綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),側(cè)重于分離、提純方案的設(shè)計(jì)和操作,題目難度中等,注意把握題給信息和電極方程式的書寫、注意難溶物的溶解平衡的應(yīng)用.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 甲烷、CO合成乙酸乙酯:2CH4+2CO$\stackrel{催化劑}{→}$CH3COOCH2CH3 | |
B. | 烯烴與水煤氣發(fā)生的羰基合成反應(yīng):RCH=CH2+CO+H2$\stackrel{催化劑}{→}$RCH2CH2CHO | |
C. | 甲烷與氯氣反應(yīng)制氯仿:CH4+3Cl2$\stackrel{光照}{→}$CHCl3+3HCl | |
D. | 乙烯合成聚乙烯 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
選項(xiàng) | 物質(zhì)(括號(hào)中為雜質(zhì)) | 除雜試劑 | 操作 |
A | CO2(SO2) | 飽和NaHCO3溶液 | 洗氣 |
B | BaCO3(BaSO4) | 飽和Na2CO3溶液 | 攪拌、過濾 |
C | 苯(苯酚) | 濃溴水 | 過濾 |
D | Cl2(HCl) | 飽和食鹽水 | 洗氣 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題
A. | 氫氧化鈉溶液 | B. | 碳酸鈉溶液 | C. | 濃硫酸 | D. | 飽和食鹽水 |
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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:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 該化合物的分子中處于同一平面的原子只有4個(gè) | |
B. | 該化合物能發(fā)生消去反應(yīng),不能發(fā)生酯化反應(yīng) | |
C. | 該化合物屬于多元醇類物質(zhì),不能使溴水褪色 | |
D. | 該化合物只有酸性,不具有堿性 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 100 mL | B. | 200 mL | C. | 300 mL | D. | 400 mL |
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