问题标题:
某企业排放的含铬废水中含有较多毒性较大的Cr2O72-,该研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到金属铬,设计了如下的工艺流程:(1)第②步反应的离子方程式是___.(2)第③步反
问题描述:
某企业排放的含铬废水中含有较多毒性较大的Cr2O72-,该研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到金属铬,设计了如下的工艺流程:
(1)第②步反应的离子方程式是___.
(2)第③步反应除生成Cr(OH)3沉淀外,还会产生某种气体,该气体的化学式是___.
(3)第④步灼烧所需的仪器除三脚架、坩埚钳、坩埚、玻璃棒外,还需要___.
(4)若该含铬废水中含6.00×10-3mol•L-1 Cr2O72-,欲使500mL该废水中的 Cr2O72-完全转化为金属铬,理论上需要加入___g铝粒.
刘琳波回答:
Cr2O72-有较强氧化性,二氧化硫具有还原性,在酸性介质中发生氧化还原反应,二氧化硫将Cr2O72-还原成Cr3+,由实验流程可知,加Na2CO3时,产生Cr(OH)3沉淀,Cr(OH)3灼烧得到Cr2O3,用铝在高温条件下还原Cr2O3得Cr,
(1)Cr2O72-具有强氧化性,能将二氧化硫中+4价的硫氧化为+6价,离子反应为:Cr2O72-+2H++3SO2═2Cr3++3SO42-+H2O,
故答案为:Cr2O72-+2H++3SO2═2Cr3++3SO42-+H2O;
(2)第③步反应为Cr3+与碳酸根离子双水解得Cr(OH)3沉淀外,还会产生某种气体,根据元素守恒要知该气体为CO2,
故答案为:CO2;
(3)灼烧固体物质所需的仪器除三脚架、坩埚钳、坩埚、玻璃棒外,还需要酒精灯、泥三角,
故答案为:酒精灯、泥三角;
(4)含铬废水中含6.00×10-3mol•L-1 Cr2O72-,所以500mL该废水中的 Cr2O72-的物质的量为3.00×10-3mol,得到Cr2O3的物质的量为3.00×10-3mol,铝在高温条件下还原Cr2O3得Cr,有关系式Cr2O3~2Al,所以理论上需要加入铝的质量为6.00×10-3×27g=0.162g,
故答案为:0.162.
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