Question

利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下。

 

其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋。

(1)实验室用18.4 mol·L－1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L－1的H2SO4溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还需_______________________ _。

(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有_____________________________

______________________________________________________(答出两点)。

(3)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3＋转化为Cr2O72—，写出此反应的离子方程式：_____________________________________________________________。

(4)常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：

阳离子	Fe3＋	Mg2＋	Al3＋	Cr3＋
开始沉淀时的pH	2.7	－	－	－
沉淀完全时的pH	3.7	11.1	8	9(>9溶解)

 

加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O72—转化为CrO42—。滤液Ⅱ中阳离子主要有________；但溶液的pH不能超过8，其理由是_________________________。

(5)钠离子交换树脂的反应原理为Mn＋＋nNaR―→MRn＋nNa＋，利用钠离子交换树脂除去的滤液Ⅱ中的金属阳离子是_______________________________。

(6)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式：__________________________________________________。

 

Answer 1

　(1)250 mL容量瓶、胶头滴管

(2)升高反应温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等(答两点即可)

(3)2Cr3＋＋3H2O2＋H2O===Cr2O72—＋8H＋

(4)Na＋、Mg2＋、Ca2＋　pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2—，最终影响Cr(Ⅲ)的回收与再利用

(5)Ca2＋、Mg2＋

(6)3SO2＋2Na2CrO4＋12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋Na2SO4＋2NaOH

【解析】　(1)结合一定物质的量浓度的溶液的配制步骤即可写出缺少的玻璃仪器，注意容量瓶必须注明规格。(4)加入NaOH溶液调节pH＝8，Fe3＋、Al3＋以Fe(OH)3、Al(OH)3形式沉淀下来，溶液中还有Mg2＋、Ca2＋及加入的Na＋。(5)运用钠离子交换树脂的目的是除去滤液Ⅱ中的Mg2＋、Ca2＋。