Question

利用化學原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。某工廠對制革工業(yè)污泥中Cr(Ⅲ)的處理工藝流程如下。

 

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

(1)實驗室用18.4 mol·L－1的濃硫酸配制250 mL 4.8 mol·L－1的H2SO4溶液，所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和量筒外，還需_______________________ _。

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

______________________________________________________(答出兩點)。

(3)H2O2的作用是將濾液Ⅰ中的Cr3＋轉化為Cr2O72—，寫出此反應的離子方程式：_____________________________________________________________。

(4)常溫下，部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下：

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

 

加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr2O72—轉化為CrO42—。濾液Ⅱ中陽離子主要有________；但溶液的pH不能超過8，其理由是_________________________。

(5)鈉離子交換樹脂的反應原理為Mn＋＋nNaR―→MRn＋nNa＋，利用鈉離子交換樹脂除去的濾液Ⅱ中的金屬陽離子是_______________________________。

(6)寫出上述流程中用SO2進行還原時發(fā)生反應的化學方程式：__________________________________________________。

 

Answer 1

　(1)250 mL容量瓶、膠頭滴管

(2)升高反應溫度、增大固體顆粒的表面積、加快攪拌速度等(答兩點即可)

(3)2Cr3＋＋3H2O2＋H2O===Cr2O72—＋8H＋

(4)Na＋、Mg2＋、Ca2＋　pH超過8會使部分Al(OH)3溶解生成AlO2—，最終影響Cr(Ⅲ)的回收與再利用

(5)Ca2＋、Mg2＋

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

【解析】　(1)結合一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制步驟即可寫出缺少的玻璃儀器，注意容量瓶必須注明規(guī)格。(4)加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH＝8，Fe3＋、Al3＋以Fe(OH)3、Al(OH)3形式沉淀下來，溶液中還有Mg2＋、Ca2＋及加入的Na＋。(5)運用鈉離子交換樹脂的目的是除去濾液Ⅱ中的Mg2＋、Ca2＋。