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當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年北京師大附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二（上）期中化學(xué)試卷> 試題詳情

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：Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺，向含K₂Cr₂O₇的廢水中加入Ca（OH）₂，該平衡向

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CrO₄^2-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CrO₄^2-沉淀更完全

。
（3）研究溫度對(duì)CrO₄^2-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CrO₄^2-的沉淀率如圖1所示。
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（

沉淀率

固體

中

的量

濾液

中

的量

100

）

已知：BaCrO₄（s）?Ba²⁺（aq）+CrO₄^2-（aq）ΔH＞0CrO₄^2-的沉淀效率隨溫度變化的原因是

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（SO₄^2-）增大，與Ba²⁺生成沉淀，促使BaCrO₄（s）=Ba²⁺（aq）+CrO₄^2-（aq）平衡右移，使c（CrO₄^2-）增大，同時(shí)c （H⁺）也增大，共同促使Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+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

有關(guān)。

【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用．

【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CrO₄^2-沉淀更完全；溫度升高，沉淀速率加快；c （H₂SO₄）增大，則c（SO₄^2-）增大，與Ba²⁺生成沉淀，促使BaCrO₄（s）=Ba²⁺（aq）+CrO₄^2-（aq）平衡右移，使c（CrO₄^2-）增大，同時(shí)c （H⁺）也增大，共同促使Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+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)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：40引用：4難度：0.6

相似題

1．某科研課題小組研究利用含H⁺、Na⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、SO

的工業(yè)廢電解質(zhì)溶液，制備高純的ZnO、MnO₂、Fe₂O₃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如圖：
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回答下列問(wèn)題：
（1）加入雙氧水的目的是

，寫出相應(yīng)的離子方程式

。
（2）第一次調(diào)pH使Fe³⁺完全沉淀，寫出反應(yīng)的離子方程式

。
（3）第二次調(diào)pH前，科研小組成員分析此時(shí)的溶液，得到常溫下相關(guān)數(shù)據(jù)如表（表中金屬離子沉淀完全時(shí)，其濃度為1×10^-5 mol?L^-1）。

	濃度/ （mol?L^-1）	氫氧化物的 K_sp	開始沉淀的 pH	沉淀完全的 pH
Zn²⁺	0.12	1.2×10^-17	6.0	8.1
Mn²⁺	0.10	4.0×10^-14	7.8	9.8

為防止Mn²⁺同時(shí)沉淀造成產(chǎn)品不純，最終選擇將溶液的pH控制為7，則此時(shí)溶液中Zn²⁺的沉淀率為

，利用濾渣Ⅱ制備高純的ZnO時(shí)，必然含有極其微量的

（以化學(xué)式表示）。
（4）已知常溫下，K_sp（MnS）=3.0×10^-14，K_sp（ZnS）=1.5×10^-24，在除鋅時(shí)發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)為：MnS（s）+Zn²⁺（aq）?ZnS（s）+Mn²⁺（aq），其平衡常數(shù)K=

。
（5）沉錳反應(yīng)在酸性條件下完成，寫出該反應(yīng)的離子方程式

。

發(fā)布：2024/9/19 0:0:8組卷：0引用：1難度：0.5

解析

2．碲（Te）為第ⅥA元素，其單質(zhì)憑借優(yōu)良的性能成為制作合金添加劑、半導(dǎo)體、光電元件的主體材料，并被廣泛應(yīng)用于冶金、航空航天、電子等領(lǐng)域。可從精煉銅的陽(yáng)極泥（主要成分為Cu₂Te）中回收碲。工藝流程圖如下：
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（1）“焙燒”后，碲主要以TeO₂形式存在，寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式：

。
（2）為了選擇最佳的焙燒工藝，進(jìn)行了溫度和硫酸加入量的條件試驗(yàn)，結(jié)果如下表所示：

溫度/℃	硫酸加入量（理論量倍數(shù)）	浸出率/%
溫度/℃	硫酸加入量（理論量倍數(shù)）	Cu	Te
450	1.25	77.3	2.63
460	1.00	80.29	2.81
	1.25	89.86	2.87
	1.50	92.31	7.70
500	1.25	59.83	5.48
550	1.25	11.65	10.63

則焙燒工藝中應(yīng)選擇的適宜條件為

。
（3）濾渣1在堿浸時(shí)發(fā)生的化學(xué)方程式為

。
（4）工藝（Ⅰ）中，“還原”時(shí)發(fā)生的總的離子方程式為

。
（5）由于工藝（Ⅰ）中“氧化”對(duì)溶液和物料條件要求高，有研究者采用工藝（Ⅱ）獲得碲，則“電積”過(guò)程中，陰極的電極反應(yīng)式為

。
（6）工業(yè)生產(chǎn)中，濾渣2經(jīng)硫酸酸浸后得濾液3和濾渣3。
①濾液3與濾液1合并。進(jìn)入銅電積系統(tǒng)。該處理措施的優(yōu)點(diǎn)為

。
②濾渣3中若含Au和Ag,可用

將二者分離。（填字母）
A．王水
B．濃氫氧化鈉溶液
C．稀硝酸
D．濃鹽酸

發(fā)布：2024/9/20 13:0:8組卷：7引用：1難度：0.5

解析

3．某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag（金屬層中其他金屬含量過(guò)低，對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響可忽略）。

已知：①NaClO溶液在受熱或酸性條件下易分解，如：3NaClO=2NaCl+NaClO₃
②AgCl可溶于氨水生成1mol[Ag（NH₃）₂]⁺
③常溫時(shí)N₂H₄?H₂O（水合肼）在堿性條件下能還原1mol[Ag（NH₃）₂]⁺：4[Ag（NH₃）₂]⁺+N₂H₄?H₂O=4Ag↓+N₂↑+
NH
+
4
+4NH₃↑+H₂O。
（1）“氧化”階段需在80℃條件下進(jìn)行，適宜的加熱方式為

。
（2）NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。HNO₃也能氧化Ag,從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析，以HNO₃代替NaClO的缺點(diǎn)是

。
（3）為提高Ag的回收率，需對(duì)“過(guò)濾Ⅱ”的濾渣進(jìn)行洗滌，并

。
（4）若省略“過(guò)濾Ⅰ”，直接向冷卻后的反應(yīng)容器中滴加10%氨水，則需要增加氨水的用量，除因過(guò)量NaClO與NH₃?H₂O反應(yīng)外（該條件下NaClO₃與NH₃?H₂O不反應(yīng)），還因?yàn)?

。
（5）“溶解”階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。
（6）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)從“過(guò)濾Ⅱ”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實(shí)驗(yàn)方案：

（實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：2mol?L^-1水合肼溶液，1mol?L^-1H₂SO₄）。
發(fā)布：2024/9/20 7:0:8組卷：13引用：3難度：0.5
解析

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