Question

【題目】電鍍廣泛地應用于工業生產中。在電鍍鉻的工業廢水中主要含有Cr3+，同時還含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等，且酸性較強。為回收利用鉻元素，此工業廢水通常采用如下流程處理：

已知：

(1) 鉻元素有以下循環過程：

(2) Cu(OH)2能溶于氨水：Cu(OH)2+4NH3H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O

請回答下列問題：

(1)加入試劑甲的目的：__________；

(2)試劑乙的名稱：___________，試劑丙的化學式：_________；

(3) 上述操作I、Ⅱ、Ⅲ相同，則進行該實驗操作所需要的主要玻璃儀器有________；

(4)濾渣I的主要成分為__________(寫化學式)。

(5)在鉻元素循環過程的反應①中每反應掉1 mol H2O2同時消耗H+數目為：__________；

(6) 鉻元素循環過程的反應⑥的離子方程式______________；廢水處理流程中生成濾渣Ⅲ的離子方程式________。

Answer 1

【答案】將Fe2+氧化成Fe3+ 氨水 Cl2 燒杯、漏斗、玻璃棒 Cu(OH)2、Fe(OH)3 ×6.02×1023 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O 2H2O+A1O2-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-

【解析】

(1)根據廢水的成分和加入試劑甲以后廢水的成分來回答；

(2)試劑乙可以將氫氧化銅沉淀溶解掉；試劑丙可以將CrO2-轉化為CrO42-；

(3)根據實驗的目的判斷實驗操作，據此分析判斷所需要的主要玻璃儀器；

(4)根據氫氧化鈉和各個離子之間的反應以及反應的產物來回答；

(5)根據重鉻酸根和雙氧水在酸性環境下的反應來回答；

(6)反應⑥為鉻酸根在酸性條件下可以轉化為重鉻酸根；向四羥基合鋁酸根中通入過量二氧化碳會生成濾渣Ⅲ。

(1)在電鍍鉻的工業廢水中主要含有Cr3+，同時還含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等，加入試劑甲以后廢水的成分含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+，由此可見試劑甲將亞鐵離子氧化為三價鐵離子，故答案為將Fe2+氧化成Fe3+；

(2)向含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+的溶液中加入過量的氫氧化鈉，生成的沉淀即濾渣Ⅰ有氫氧化銅和氫氧化鐵，根據題意信息Cu(OH)2+4NH3H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，所以試劑乙可以將氫氧化銅沉淀溶解掉，應為氨水，根據鉻元素的循環過程，可知試劑丙可以將CrO2-氧化為CrO42-，實現三價鉻到CrO42-的轉化，所以試劑丙是氯氣，故答案為氨水；Cl2；

(3)操作I、Ⅱ、Ⅲ均實現了難溶固體和液體的分離，是過濾，過濾實驗操作所需要的主要玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，故答案為燒杯、漏斗、玻璃棒；

(4)向含有Cr3+、Cu2+、Fe3+和Al3+的溶液中加入過量的氫氧化鈉，生成的沉淀即濾渣Ⅰ有氫氧化銅和氫氧化鐵，故答案為Cu(OH)2、Fe(OH)3；

(5)重鉻酸根和雙氧水在酸性環境下的反應實質是：Cr2O72-+3H2O2+8H+=7H2O+3O2↑+2Cr3+，每反應掉1molH2O2同時消耗H+的物質的量為mol，數目為：×6.02×1023，故答案為×6.02×1023；

(6)反應⑥為鉻酸根在酸性條件下可以轉化為重鉻酸根，即2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；向四羥基合鋁酸根中通入過量二氧化碳會生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉，反應的離子方程式為2H2O+A1O2-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-，故答案為2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；2H2O+A1O2-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-。