Question

鉬是一種過渡金屬元素，通常用作合 金及不銹鋼的添加劑，這種元素可增強合金的強度、硬度、可焊性及韌性，還可增強其耐高溫及耐腐蝕性能．如圖是化工生產(chǎn)中制備金屬鉬的實驗流程圖：

（1）鉬酸銨溶液中陽離子的檢驗方法：

 

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（2）寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式：

 

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（3）反應(yīng)①的尾氣可以用NH₃?H₂O溶液吸收用于合成肥料，寫出反應(yīng)的離子方程式

 

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（4）工廠排放的廢水中，金屬離子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺和Mg²⁺．處理時首先在酸性條件下用H₂O₂將Cr³⁺轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，再用NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH到8，然后用鈉離子交換樹脂除去Ca²⁺和Mg²⁺，最后通入SO₂ 生成CrOH（H₂O）₅SO₄沉淀．
①H₂O₂的作用是將溶液中的Cr³⁺轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，寫出此反應(yīng)的離子方程式：

 

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②常溫下，部分陽離子以氫氧化物形式開始沉淀和完全沉淀時溶液的pH如下：

陽離子	Fe3+	Mg2+	Al3+	Cr3+
開始沉淀時的pH	2.7	-	-	-
完全沉淀時的pH	3.7	11.1	8（＞9溶解）	9

加入NaO H溶液使溶液呈堿性，Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)化為CrO₄^2-．但溶液的pH不能超過8，此時產(chǎn)生的沉淀是

 

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③寫出上述過程中用SO₂作還原劑進行還原的離子方程式

 

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Answer 1

考點：金屬的回收與環(huán)境、資源保護

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）根據(jù)中學(xué)所學(xué)檢驗銨離子的方法完成；
（2）在空氣中灼燒生成三氧化鉬和二氧化硫；
（3）二氧化硫與氨水反應(yīng)生成亞硫酸銨的離子方程式；
（4）①根據(jù)雙氧水的性質(zhì)分析，雙氧水有強氧化性，能氧化還原性的物質(zhì)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒、原子守恒配平書寫離子方程式；
②硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺和Mg²⁺．加入過氧化氫氧化鉻離子為Cr₂O₇^2-，加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)化為CrO₄^2-．
溶液PH=8，F(xiàn)e³⁺、Al³⁺沉淀完全；
③依據(jù)流程圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系和產(chǎn)物，結(jié)合二氧化硫的還原性，利用氧化還原反應(yīng)原理分析書寫．

解答： 解：（1）氨氣能夠使?jié)駶櫟淖仙�的石蕊試紙變藍，利用此性質(zhì)進行檢驗銨離子，所以檢驗方法是：取少量鉬酸銨溶液于試管中，加入NaOH加熱，在試管口放一張潤濕的紫色石蕊試紙，若試紙變藍，則證明鉬酸銨溶液中含有銨根離子，
故答案為：取少量鉬酸銨溶液于試管中，加入NaOH加熱，在試管口放一張潤濕的紫色石蕊試紙，若試紙變藍，則證明鉬酸銨溶液中含有銨根離子；
（2）二硫化鉬在空氣灼燒生成了三氧化鉬和二氧化硫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2MoS₂+70₂

高溫  .

2Mo0₃+4S0₂，故答案為：2MoS₂+70₂

高溫  .

2Mo0₃+4S0₂；
（3）二氧化硫與氨水反應(yīng)生成了亞硫酸銨，離子方程式為：2NH₃?H₂O+SO₂═2NH₄⁺+SO₃^2-+2H₂O，故答案為：2NH₃?H₂O+SO₂═2NH₄⁺+SO₃^2-+H₂O
（4）①雙氧水有強氧化性，能氧化還原性的物質(zhì)，Cr³⁺有還原性，Cr³⁺能被雙氧水氧化為高價離子，以便于與雜質(zhì)離子分離，
故答案為：2Cr³⁺+3H₂O₂+H₂O=Cr₂O₇^2-+8H⁺；
②硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺和Mg²⁺．加入過氧化氫氧化鉻離子為Cr₂O₇^2-，加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)化為CrO₄^2-．
溶液PH=8，F(xiàn)e³⁺、Al³⁺沉淀完全，則此時產(chǎn)生的沉淀是Fe（OH）₃、Al（OH）₃；
故答案為：Fe（OH）₃、Al（OH）₃；
③二氧化硫具有還原性，被濾液Ⅱ中通過離子交換后的溶液中Na₂CrO₄氧化為硫酸，Na₂CrO₄氧被還原為CrOH（H₂O）₅SO₄，水溶液中生成氫氧化鈉溶液和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉，依據(jù)原子守恒分析書寫配平；3SO₂+2Na₂CrO₄+12H₂O=2CrOH（H₂O）₅SO₄↓+Na₂SO₄+2NaOH，則其離子方程式為：3SO₂+2CrO₄^2-+12H₂O═2CrOH（H₂O）₅SO₄↓+SO₄^2-+2OH^-；
故答案為：3SO₂+2CrO₄^2-+12H₂O═2CrOH（H₂O）₅SO₄↓+SO₄^2-+2OH^-．

點評：本題考查了離子方程式、化學(xué)方程式的書寫、物質(zhì)的分離等知識點，難度較大，注意會運用溶液的PH值對溶液中的離子進行分離，除雜的原則是：除去雜質(zhì)且不引進新的雜質(zhì)．