Question

【題目】某工廠對(duì)制革工業(yè)污泥中Cr(Ⅲ)回收與再利用工藝如下(硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)：

部分陽(yáng)離子常溫下以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表：

陽(yáng)離子	Fe3+	Fe2+	Mg2+	Al3+	Cu2+	Cr3+
開(kāi)始沉淀時(shí)的pH	1.9	7.0	--	--	4.7	--
沉淀完全時(shí)的pH	3.2	9.0	11.1	8	6.7	9(>9溶解

(1)實(shí)驗(yàn)室用18.4molL-1的濃硫酸配制250mL4.8molL-1的硫酸溶液，所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和移液管(一種能精確量取一定體積液體的儀器)外，還需___。

(2)酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施是___(至少兩條)。

(3)加入H2O2的作用是___。

(4)鈉離子交換樹(shù)脂的原理為：Mn++nNaR→MRn+nNa+，被交換的雜質(zhì)離子是___。

(5)還原過(guò)程發(fā)生以下反應(yīng)(請(qǐng)配平)：__Na2Cr2O7+__SO2+__=__Cr(OH)(H2O)5SO4+__Na2SO4；

(6)從流程的濾液中可回收的主要物質(zhì)是___。

Answer 1

【答案】250mL容量瓶、膠頭滴管 升高反應(yīng)溫度、攪拌(或增加浸取時(shí)間、濾渣多次浸取等) 氧化+3價(jià)Cr使之轉(zhuǎn)變成+6價(jià)Cr(或Cr2O72-)，以便于與雜質(zhì)離子分離 Ca2+、Mg2+ 1 3 11H2O 2 1 Na2SO4

【解析】

(1)由濃硫酸配制250mL4.8mol/L硫酸溶液所需的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、移液管、250mL容量瓶和膠頭滴管；

(2)酸浸時(shí)，升高反應(yīng)溫度、增加浸取時(shí)間、不斷攪拌混合物、濾渣多次浸取等能提高浸取率；

(3)雙氧水有強(qiáng)氧化性，能氧化還原性的物質(zhì)；H2O2氧化后的溶液中加入NaOH調(diào)pH=8，Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去；

(4)鈉離子交換樹(shù)脂交換的離子是鈣離子和鎂離子；

(5)二氧化硫具有還原性，被離子交換后溶液中的Na2Cr2O7氧化為硫酸根，Na2Cr2O7被還原為Cr(OH)(H2O)5SO4；

(6)從流程的濾液中可回收的主要物質(zhì)是硫酸鈉。

(1)由濃硫酸配制250mL4.8mol/L硫酸溶液所需的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、移液管、250mL容量瓶和膠頭滴管；

(2)酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施是：升高反應(yīng)溫度、增加浸取時(shí)間、不斷攪拌混合物、濾渣多次浸取等；

(3)雙氧水有強(qiáng)氧化性，能氧化還原性的物質(zhì)，Cr3+有還原性，能被雙氧水氧化為+6價(jià)的Cr，以便于與雜質(zhì)離子分離；經(jīng)H2O2氧化后的溶液中加入NaOH溶液使溶液呈堿性，溶液pH=8，根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去；

(4)鈉離子交換樹(shù)脂交換的離子是鈣離子和鎂離子；

(5)二氧化硫具有還原性，被離子交換后溶液中的Na2Cr2O7氧化為硫酸根，Na2Cr2O7被還原為Cr(OH)(H2O)5SO4，依據(jù)得失電子守恒、原子守恒配平，Na2Cr2O7+3SO2+11H2O =2Cr(OH)(H2O)5SO4+Na2SO4；

(6)從流程的濾液中可回收的主要物質(zhì)是硫酸鈉。