某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸...
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某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(如图),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。
Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离*作和反应条件未标明)
固体混合物分离利用的流程图
(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为__________,B→C的反应条件为________,C→Al的制备方法称为________。
(2)该小组探究反应②发生的条件。D与浓盐*混合,不加热,无变化;加热有Cl2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫*,又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有________(填序号)。
a.温度 b.Cl-的浓度 c.溶液的*度
(3)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原*气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物,放热4.28 kJ,该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.含铬元素溶液的分离和利用
(4)用惰*电极电解时,CrO2-4能从浆液中分离出来的原因是________________________________________________,分离后含铬元素的粒子是________;*极室生成的物质为________(写化学式)。
【回答】
* (1)Na+- 加热(或煅烧) 电解法 (2)ac
(3)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=-85.6 kJ·mol-1
(4)在直流电场作用下,CrO通过*离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液 CrO和Cr2O NaOH和H2
解析 (1)NaOH中O、H之间形成的是共价键,Na+与OH-之间形成的是离子键,根据电子式书写要求可写出NaOH的电子式为Na+-。由题给流程图可知,溶液A为偏铝**和铬**的混合溶液,通入二氧化碳后,沉淀B为*氧化铝,最终生成的是铝单质,因此固体C为氧化铝,*氧化铝生成氧化铝需要加热(或煅烧)。由氧化铝制备铝时,用的是电解法。
(2)起始时,不加热不反应,加热后反应,说明温度对反应有影响;后期加热条件下也不再反应,加入硫*后又开始反应,说明溶液的*度对反应有影响,所以a、c两项正确。
(3)根据反应物中元素的种类,可判断还原*气体为CO;另一种物质肯定含有Cl、Ti元素,由反应物中有TiO2、生成物的水解产物为TiO2·xH2O可知,Ti的化合价始终为+4,即另一种生成物的分子式为TiCl4,由此写出该反应的化学方程式:2Cl2+TiO2+2C===2CO+TiCl4,0.1 mol Cl2完全反应放热4.28 kJ,则2 mol*气完全反应可放出85.6 kJ热量,该反应的热化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=-85.6 kJ·mol-1。
(4)通电时,CrO2-4在电场作用下,可以通过*离子交换膜向阳极室移动,脱离混合物浆液;阳极上*氧根离子放电生成氧气,溶液的**增强,CrO2-4在H+作用下可转化为Cr2O2-7,其反应的离子方程式为2CrO2-4+2H+===Cr2O2-7+H2O,所以含铬元素的粒子有CrO2-4和Cr2O2-7;*极上*离子放电生成*气,混合物浆液中的*离子向*极室移动,溶液中还有*氧化*生成。
知识点:电化学 胶体
题型:综合题
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