红矾钠(Na2Cr2O7⋅2H2O)可用于制备制革产业中的铬鞣剂。对含铬污泥进行酸浸处理后,得到浸出液(主要含Na+、Ni2+、Cr3+、H+、Cr2O72-和SO42-),经过如图主要流程,可制得红矾钠,实现铬资源的有效循环利用。

已知:i.Cr(Ⅵ)溶液中存在以下平衡:Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+
ii.相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Cr3+ | 4.3 | 5.6 |
Ni2+ | 7.1 | 9.2 |
HSO3-在水溶液中既能发生电离:HSO3-⇌SO32-+H+,又能发生水解:HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-,且电离大于水解
HSO3-在水溶液中既能发生电离:HSO3-⇌SO32-+H+,又能发生水解:HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-,且电离大于水解
。(2)Ⅱ中,加入NaOH调节pH至
c
c
(填字母序号)。a.4.3~5.6
b.4.3~7.1
c.5.6~7.1
D.7.1~9.2
(3)Ⅲ中,H2O2氧化Cr(OH)3沉淀的化学方程式为
3H2O2+2Cr(OH)3+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O
3H2O2+2Cr(OH)3+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O
。(4)Ⅲ中,在投料比、反应时间均相同时,若温度过高,Na2CrO4的产率反而降低,可能的原因是
H2O2受热易分解,所以氧化Cr(OH)3的H2O2减少,故能导致Na2CrO4的产率反而降低
H2O2受热易分解,所以氧化Cr(OH)3的H2O2减少,故能导致Na2CrO4的产率反而降低
。(5)Ⅳ中,加入H2SO4的作用是
加入H2SO4使得溶液中H+增大,使得反Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+平衡逆向移动,以提高Na2Cr2O7的产率
加入H2SO4使得溶液中H+增大,使得反Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+平衡逆向移动,以提高Na2Cr2O7的产率
(结合平衡移动原理解释)。(6)为了测定获得红矾钠(Na2Cr2O7⋅2H2O)的纯度,称取上述流程中的产品ag配成100 mL溶液,取出25mL放于锥形瓶中,加入稀硫酸和足量的KI溶液,置于暗处充分反应至Cr2O72-全部转化为Cr3+后,滴入2~3滴淀粉溶液,最后用浓度为c1mol⋅L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,共消耗V1mL。(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)
①滴定终点的现象为
滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色
滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色
。②所得Na2Cr2O7⋅2H2O(摩尔质量为298g⋅mol-1)的纯度的表达式为
59
.
6
c
1
V
1
3
a
59
.
6
c
1
V
1
3
a
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】HSO3-在水溶液中既能发生电离:HSO3-⇌SO32-+H+,又能发生水解:HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-,且电离大于水解;c;3H2O2+2Cr(OH)3+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O;H2O2受热易分解,所以氧化Cr(OH)3的H2O2减少,故能导致Na2CrO4的产率反而降低;加入H2SO4使得溶液中H+增大,使得反Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+平衡逆向移动,以提高Na2Cr2O7的产率;滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色;%
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3
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:241引用:6难度:0.4
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