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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
(1)K2Cr2O7溶液中同时存在K2CrO4:Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+,向含K2Cr2O7的废水中加入Ca(OH)2,该平衡向
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
C
r
O
2
-
4
的量
滤液
1
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。

【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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    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (4)煅烧A的反应方程式是
     

    (5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示)。

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    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1
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