1.化学工艺流程题中原料的预处理。
2.化学工艺流程题中反应条件的控制。
3.化学工艺流程题中方程式的书写。
4.化学工艺流程题中物质的分离与提纯。
5.化学工艺流程题中的化学计算。
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1.元素铬及其化合物工业用途广泛,但含+6价铬的污水会损害环境,必须进行处理。下图为某工厂处理含铬废水工艺流程:
回答下列问题:
(1)请写出N2H4的电子式:________。
(2)下列溶液中可以代替上述流程中N2H4的是_______(填序号)。
A.FeSO4溶液 B.浓HNO3溶液
C.酸性KMnO4溶液 D.Na2SO3溶液
(3)已知加入N2H4的工序中,N2H4转化为无污染的物质,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________________。
(4)Cr(OH)3的化学性质与Al(OH)3相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高,否则会导致_________(用离子方程式表示)。
(5)实际工业生产中,有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉淀后溶液中Cr3+的含量,其原理是Mn++nNaR===nNa++MRn,其中NaR为阳离子交换树脂,Mn+为要测定的离子。常温下,将沉淀后的溶液(此时溶液pH=5)经过阳离子交换树脂后,测得溶液中Na+比交换前增加了0.046 g·L-1,则该条件下Cr(OH)3的Ksp的值为______________________。
(6)在含铬废水实际处理中,还可采用直接沉淀的方法,处理成本较低。已知在含铬废水中存在Cr2O和CrO相互转化平衡,请用离子方程式表示它们之间的转化反应:______________________。
解析:(1)N2H4的电子式为。(2)可以代替题给流程中N2H4溶液,需要具有还原性,能还原重铬酸根离子。FeSO4溶液中亚铁离子具有还原性,可以还原Cr2O
离子,A符合;浓HNO3溶液具有强氧化性,不能表现还原性,不能还原Cr2O
,B不符合;酸性KMnO4是强氧化剂不能还原Cr2O
,C不符合;Na2SO3溶液中亚硫酸根离子具有还原性,可以还原Cr2O
,D符合。(3)加入N2H4的流程中,N2H4转化为无污染的物质,即生成氮气和水,反应中N元素由-2价变成0价,失去电子数为4,Cr元素化合价由+6价变成+3价,得到电子数为6,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶6=2∶3。(4)C