Question

（2012?杭州一模）2011年8月12日，《云南信息报》首度披露 了云南曲靖铬污染事件，引起全国广泛关注．工业上将制取重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）和铬酸酐（CrO₃）的剩余废渣称为铬渣，其成分为：SiO₂、Al₂O₃、MgO、Fe₂O₃、CrO₃、K₂Cr₂O₇等．
已知：①重铬酸钾和铬酸酐都易溶于水，这是造成铬污染的主要原因，它们都是强氧化剂，铬酸酐溶于水呈酸性；
②+6价铬易被人体吸收，可致癌：+3价铬不易被人体吸收，毒性小．
③下表为一些金属氢氧化物沉淀的pH参照数据．

物质	开始沉淀	完全沉淀
Fe（OH）3	2.7	3.7
Al（OH）3	3.7	4.7
Cr（OH）3	4.7	a
Fe（OH）2	7.6	9.6
Mg（OH）2	9.6	11.1

回答下列处理铬渣、消除铬污染的有关问题：
（1）将铬渣用稀硫酸浸取、过滤，在浸出液中加入适量的绿矾（FeSO₄?7H₂O），加入绿矾的目的是

将高价有毒的

+6

Cr

元素含有成无毒的

+3

Cr

．
（2）再向浸出液中缓慢加入烧碱，至pH刚好达到4.7，过滤，所得沉淀的化学式是

Fe（OH）₃、Al（OH）₃

；常温下，Cr（OH）₃的溶度积Ksp=10^-32，要使Cr³⁺完全沉淀[c（Cr³⁺）降至10^-5mol?L^-1视为沉淀完全]，溶液的pH应调于a=

5

．
（3）向（2）中得到的滤液中加入硫酸，调节至呈强酸性，所得的溶液是含

MgSO₄和K₂SO₄

溶质的溶液．

Answer 1

分析：（1）FeSO₄?7H₂O具有还原性，可与+6价铬发生氧化还原反应生成无毒的+3价铬；
（2）至pH刚好达到4.7，只有Fe（OH）₃和Al（OH）₃生成，结合溶度积计算；
（3）操作后剩余的金属阳离子为Mg²⁺和K⁺，阴离子为SO₄^2-．

解答：解：（1）根据污水中物质的含量可知，加入硫酸后，除SiO₂不溶过滤除去外，其他金属离子均生成其简单阳离子，且Cr为+6价，根据题意可知有毒，需要被还原为+3价，
故答案为：将高价有毒的

+6

Cr

元素含有成无毒的

+3

Cr

；
（2）结合沉淀的pH，溶液由强酸性到4.7，只有Fe（OH）₃和Al（OH）₃生成．K_spCr（OH）₃=c（Cr³⁺）×c³（OH^-），若c（Cr³⁺）=10^-5mol/L时，c（OH^-）=

3	10-32 10-5

mol/L=10^-9mol/L，常温时c（H⁺）=10^-5mol/L，即pH=5时Cr³⁺沉淀完全，故答案为：Fe（OH）₃、Al（OH）₃；5；
（3）根据污水中含有的物质可知，（2）操作后剩余的金属阳离子为Mg²⁺和K⁺，硫酸提供阴离子SO₄^2-，故答案为：MgSO₄和K₂SO₄．

点评：本题考查较为综合，侧重于物质的分离、提纯，难溶电解质的相关计算，题目难度中等，明确物质的分离和制备原理为解答该题的关键．