Question

電鍍廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中．在電鍍鉻的工業(yè)廢水中主要含有Cr³+，同時(shí)還含有少量的Cu²⁺、Fe²⁺ Fe³⁺和Al³⁺等，且酸性較強(qiáng)．為回收利用鉻元素，此工業(yè)廢水通常采用如下流程處理：

已知：（1）鉻元素有以下循環(huán)過(guò)程：
（2）Cu（OH）₂能溶于氨水：Cu（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）加入試劑甲的目的：

將Fe²⁺氧化成Fe³⁺

（2）試劑乙的名稱(chēng)：

氨水

，試劑丙的化學(xué)式：

Cl₂

（3）上述操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同，則進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)操作所需要的主要玻璃儀器有

燒杯、漏斗、玻璃棒

（4）濾渣I的主要成分為

Cu（OH）₂、Fe（OH）₃

（寫(xiě)化學(xué)式）．
（5）在鉻元素循環(huán)過(guò)程的反應(yīng)①中每反應(yīng)掉1mol H₂O₂同時(shí)消耗H⁺數(shù)目為：

8

3

×6.02×10²³

（6）鉻元素循環(huán)過(guò)程的反應(yīng)⑥的離子方程式：

2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O

；廢水處理流程中生成濾渣III的離子方程式_：

2H₂O+A1O₂^-+CO₂=Al（OH）₃↓+HCO₃^-

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)廢水的成分和加入試劑甲以后廢水的成分來(lái)回答；
（2）試劑Ⅰ可以將氫氧化銅沉淀溶解掉；試劑丙可以將CrO₂^-氧化為CrO₄^2-；
（3）過(guò)濾實(shí)驗(yàn)操作所需要的主要玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；
（4）根據(jù)氫氧化鈉和各個(gè)離子之間的反應(yīng)以及反應(yīng)的產(chǎn)物來(lái)回答；
（5）根據(jù)重鉻酸根和雙氧水在酸性環(huán)境下的反應(yīng)來(lái)回答；
（6）鉻酸根在酸性條件下可以轉(zhuǎn)化為重鉻酸根，向四羥基合鋁酸根中通入過(guò)量二氧化碳會(huì)生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉．

解答：解：（1）在電鍍鉻的工業(yè)廢水中主要含有Cr³+，同時(shí)還含有少量的Cu²⁺、Fe²⁺ Fe³⁺和Al³⁺等，加入試劑甲以后廢水的成分含有Cr³+、Cu²⁺、Fe³⁺和Al³⁺，由此可見(jiàn)試劑甲將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，故答案為：將Fe²⁺氧化成Fe³⁺；
（2）向含有Cr³+、Cu²⁺、Fe³⁺和Al³⁺的溶液中加入過(guò)量的氫氧化鈉，生成的沉淀即濾渣Ⅰ有氫氧化銅和氫氧化鐵，濾液是根據(jù)題意信息Cu（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O，所以試劑Ⅰ可以將氫氧化銅沉淀溶解掉，應(yīng)為氨水，根據(jù)鉻元素的循環(huán)過(guò)程，可知試劑丙可以將CrO₂^-氧化為CrO₄^2-，實(shí)現(xiàn)三價(jià)鉻到CrO₄^2-的轉(zhuǎn)化，所以試劑丙是氯氣，
故答案為：氨水；Cl₂；
（3）操作I、II、III均實(shí)現(xiàn)了固體和液體的分離，是過(guò)濾的過(guò)程，過(guò)濾實(shí)驗(yàn)操作所需要的主要玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，故答案為：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（4）向含有Cr³+、Cu²⁺、Fe³⁺和Al³⁺的溶液中加入過(guò)量的氫氧化鈉，生成的沉淀即濾渣Ⅰ有氫氧化銅和氫氧化鐵，
故答案為：Cu（OH）₂、Fe（OH）₃；
（5）重鉻酸根和雙氧水在酸性環(huán)境下的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是：Cr₂O₇^2-+3H₂O₂+8H⁺=7H₂O+3O₂↑+2Cr³⁺，每反應(yīng)掉1mol H₂O₂同時(shí)消耗
H⁺的物質(zhì)的量為

8

3

mol，數(shù)目為：

8

3

×6.02×10²³，故答案為：

8

3

×6.02×10²³；
（6）鉻酸根在酸性條件下可以轉(zhuǎn)化為重鉻酸根，即2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O，向四羥基合鋁酸根中通入過(guò)量二氧化碳會(huì)生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉，即2H₂O+A1O₂^-+CO₂=Al（OH）₃↓+HCO₃，
故答案為：2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O；2H₂O+A1O₂^-+CO₂=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道綜合知識(shí)題目，考查學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，難度較大．