填空题14.0分
化学

10.铬酸铅俗称铬黄,不溶于水。广泛用于涂料、油墨、漆布、塑料和文教用品等工业。实验室模拟工业上用铬污泥(含有Cr2O3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等)制备铬黄的工艺流程如下:

(1)操作a的名称为              

(2)在浸取过程中浓盐酸与Fe2O3的离子方程式                    

(3)写出加入30%H2O2过程中发生的离子反应方程式:            

(4)加入Pb(NO3)2沉淀CrO42-时,检验沉淀是否完全的方法是:                                        

(5)在废液中加入10%明矾溶液发生反应的离子方程式为                      

(6)由于+6价铬的强氧化性,其毒性是+3价铬毒性的100倍.因此,必须对含铬的废水进行处理,将含Cr2O72-的酸性废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解。阳极区生成的Fe2+和Cr2O72发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去。

①请分析电解过程中溶液pH不断上升的原因                                  

②当电路中通过3mol电子时,理论上可还原的Cr2O72-的物质的量为          mol。

考察知识点

  • 常见有机化合物的结构

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正确答案及相关解析

正确答案

(1)过滤

(2)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

(3)2CrO2+ 3H2O2+2OH-=2 CrO42-+ 4H2O

(4)取上层清液,向其中再加入Pb(NO3)2溶液,若无沉淀产生,证明沉淀完全,否则未沉淀完全;

(5)SO42-+Pb2+=PbSO4↓;

(6)①电解时阴极消耗氢离子,亚铁离子还原Cr2O72消耗氢离子,所以pH不断上升;   ②0.25

解析

(1)将铬污泥粉碎可以增大与盐酸的接触面积,有利于提高浸取率;由流程图可知,操作a是把溶液与不溶物分离,应是过滤;

(2)在浸取过程中浓盐酸与Fe2O3的离子方程式Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

(3)由流程图可知,加入30%H2O2的目的是在碱性条件下将CrO2-氧化为CrO42-,同时生成水,反应离子方程式为3H2O2+2CrO2-+2OH-=2CrO42-+4H2O;故答案为:3H2O2+2CrO2-+2OH-=2CrO42-+4H2O;

(4)检验沉淀是否完全的方法是:静置分层后,取上层清液,继续滴加Pb(NO32溶液,无沉淀生成,说明沉淀完全;故答案为:静置分层后,取上层清液,继续滴加Pb(NO3

考查方向

本题主要考查了制备实验方案的设计;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用。

解题思路

(1)将铬污泥粉碎,可以增大反应物的接触面积,加快反应速率。二氧化硅不溶于盐酸,所以通过过滤进行分离。

(2)双氧水具有氧化性,能把CrO2氧化生成CrO42—

(3)如果沉淀不完全,则溶液中还含有CrO42—,继续滴加Pb(NO3)2溶液会继续生成沉淀,据此进行检验。

(4)明矾和硝酸铅反应生成硫酸铅沉淀。

易错点

离子的检验及(4)题中化学语言的正确运用,为易错点。

知识点

常见有机化合物的结构