工业上常用铬铁矿(有效成份为FeO?Cr2O3,主要杂质为SiO2、Al2O3)为原料生产重铬酸钾(K2Cr2O7),实验
工业上常用铬铁矿(有效成份为FeO?Cr2O3,主要杂质为SiO2、Al2O3)为原料生产重铬酸钾(K2Cr2O7),实验室模拟工业法用铬铁矿制重铬酸钾的主要工艺流程如图...
工业上常用铬铁矿(有效成份为FeO?Cr2O3,主要杂质为SiO2、Al2O3)为原料生产重铬酸钾(K2Cr2O7),实验室模拟工业法用铬铁矿制重铬酸钾的主要工艺流程如图所示,涉及的主要反应是:6FeO?Cr2O3+24NaOH+7KClO3 △ . 12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O,试回答下列问题:(1)⑤中溶液金属阳离子的检验方法是______.(2)步骤③被沉淀的离子为(填离子符号)______.(3)在反应器①中,二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为:______.(4)烟道气中的CO2可与H2合成甲醇.CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式:______.(5)2011年云南曲靖的铬污染事件,说明含铬废渣(废水)的随意排放对人类生存环境有极大的危害.电解法是处理铬污染的一种方法,金属铁作阳极、石墨作阴极电解含Cr2O72-的酸性废水,一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀.①写出电解法处理废水的总反应的离子方程式______.②已知Cr(OH)3的Ksp=6.3×10-31,若地表水铬含量最高限值是0.1mg/L,要使溶液中c(Cr3+)降到符合地表水限值,须调节溶液的c(OH-)≥______mol/L(只写计算表达式).
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(1)⑤中溶液金属阳离子为钠离子、钾离子,检验方法是焰色反应,故答案为:焰色反应;
(2)由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解,SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O?Al(OH)3+OH-,降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动,当pH调到7~8时能使它们完全水解生成沉淀,故答案为:SiO32-,AlO2-;
(3)二氧化硅与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳,该反应为SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2,故答案为:SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2;
(4)甲醇和氢气的燃烧热书写其热化学方程式分别为:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l),△H1=-1451kJ/mol;
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l),△H2=-571.6KJ/mol,
根据盖斯定律,反应CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)
可以看成是方程式
×②-①×
;所以△H=×
(-571.6kJ/mol)-(-1451kJ/mol)×
=-131.9kJ/mol,
故答案为:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.9kJ/mol;
(5)①用Fe为阳极进行电解,总反应:Fe+2H+═Fe2++H2↑;
Cr2O72-具有强氧化性,可以将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原为2Cr3+,反应的实质是:6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O,Cr2O72-与Fe2+反应的过程中,都将消耗大量的H+,使溶液pH上升,促使Fe3+、Cr3+结合氢氧根离子最终转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀,综上可得:电解法处理废水的总反应的离子方程式6Fe+Cr2O72-+2H++17H2O=6Fe(OH)3↓+2Cr(OH)3↓+6H2↑,故答案为:6Fe+Cr2O72-+2H++17H2O=6Fe(OH)3↓+2Cr(OH)3↓+6H2↑;
②,若地表水铬含量最高限值是0.1mg/L,换算成物质的量浓度c(Cr3+)=
mol/L,要使溶液中c(Cr3+)降到符合地表水限值,已知Cr(OH)3的Ksp=6.3×10-31=c(Cr3+)×c3(OH-),须调节溶液的c(OH-)≥
mol/L,故答案为:
(2)由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解,SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O?Al(OH)3+OH-,降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动,当pH调到7~8时能使它们完全水解生成沉淀,故答案为:SiO32-,AlO2-;
(3)二氧化硅与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳,该反应为SiO2+Na2CO3
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(4)甲醇和氢气的燃烧热书写其热化学方程式分别为:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l),△H1=-1451kJ/mol;
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l),△H2=-571.6KJ/mol,
根据盖斯定律,反应CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)
可以看成是方程式
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故答案为:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.9kJ/mol;
(5)①用Fe为阳极进行电解,总反应:Fe+2H+═Fe2++H2↑;
Cr2O72-具有强氧化性,可以将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原为2Cr3+,反应的实质是:6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O,Cr2O72-与Fe2+反应的过程中,都将消耗大量的H+,使溶液pH上升,促使Fe3+、Cr3+结合氢氧根离子最终转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀,综上可得:电解法处理废水的总反应的离子方程式6Fe+Cr2O72-+2H++17H2O=6Fe(OH)3↓+2Cr(OH)3↓+6H2↑,故答案为:6Fe+Cr2O72-+2H++17H2O=6Fe(OH)3↓+2Cr(OH)3↓+6H2↑;
②,若地表水铬含量最高限值是0.1mg/L,换算成物质的量浓度c(Cr3+)=
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