含有K2Cr2O7的废水具有较强的毒性,工业上常用钡盐沉淀法处理含有K2Cr2O7的废水并回收重铬酸。处理废水的具体流程如图:

已知:CaCr2O7、BaCr2O7易溶于水,其它几种盐在常温下的溶度积如表所示
物质 | CaSO4 | CaCrO4 | BaCrO4 | BaSO4 |
溶度积 | 9.1×10-6 | 2.30×10-2 | 1.17×10-10 | 1.08×10-10 |
正反应
正反应
方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。(2)向滤液1中加入BaCl2⋅2H2O的目的是使CrO42-从溶液中沉淀出来。结合表中数据,说明选用Ba2+而不选用Ca2+处理废水的理由:
BaCrO4溶度积为1.17×10-10,CaCrO4溶度积为2.30×10-2,BaCrO4比CaCrO4更难溶,所以选用Ba2+处理废水可以使CrO42-沉淀更完全
BaCrO4溶度积为1.17×10-10,CaCrO4溶度积为2.30×10-2,BaCrO4比CaCrO4更难溶,所以选用Ba2+处理废水可以使CrO42-沉淀更完全
。(3)研究温度对CrO42-沉淀效率的影响实验结果如下:在相同的时间间隔内,不同温度下CrO42-的沉淀率如图1所示。

(
沉淀率
=
固体
2
中
C
r
O
2
-
4
的量
滤液
1
中
C
r
O
2
-
4
的量
×
100
%
)
已知:BaCrO4(s)⇌Ba2+(aq)+CrO42-(aq)ΔH>0CrO42-的沉淀效率随温度变化的原因是
温度升高,沉淀速率加快
温度升高,沉淀速率加快
。(4)向固体2中加入硫酸,回收重铬酸。硫酸浓度对重铬酸的回收率如图2所示。结合化学平衡移动原理,解释使用0.450mol•L-1的硫酸时,重铬酸的回收率明显高于使用0.225mol⋅L-1的硫酸的原因:
c (H2SO4)增大,则c(SO42-)增大,与Ba2+生成沉淀,促使BaCrO4(s)=Ba2+(aq)+CrO42-(aq)平衡右移,使c(CrO42-)增大,同时c (H+)也增大,共同促使Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+平衡左移,可以生成更多的H2Cr2O7
c (H2SO4)增大,则c(SO42-)增大,与Ba2+生成沉淀,促使BaCrO4(s)=Ba2+(aq)+CrO42-(aq)平衡右移,使c(CrO42-)增大,同时c (H+)也增大,共同促使Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+平衡左移,可以生成更多的H2Cr2O7
。(5)综上所述,沉淀BaCrO4并进一步回收重铬酸的效果与
溶液pH、温度、H2SO4浓度、BaCrO4颗粒大小
溶液pH、温度、H2SO4浓度、BaCrO4颗粒大小
有关。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】正反应;BaCrO4溶度积为1.17×10-10,CaCrO4溶度积为2.30×10-2,BaCrO4比CaCrO4更难溶,所以选用Ba2+处理废水可以使CrO42-沉淀更完全;温度升高,沉淀速率加快;c (H2SO4)增大,则c(SO42-)增大,与Ba2+生成沉淀,促使BaCrO4(s)=Ba2+(aq)+CrO42-(aq)平衡右移,使c(CrO42-)增大,同时c (H+)也增大,共同促使Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+平衡左移,可以生成更多的H2Cr2O7;溶液pH、温度、H2SO4浓度、BaCrO4颗粒大小
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:43引用:4难度:0.6
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