Question

某廠對三價(jià)鋁回收與再利用工藝如下，（硫酸浸出液中金屬離子主要是Cr³⁺，其次是Fe²⁺，F(xiàn)e³⁺，Al³⁺，Ca²⁺

常溫下，部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的PH見下表：

陽離子	Fe3+	Fe2+	Mg2+	Al3+	Cr2+
開始沉淀時(shí)的PH	1.9	7.0	9.6	-	-
沉淀完全時(shí)的PH	3.2	9.0	11.1	8	9（＞9）溶解

下列敘述不正確的是：（　�。�

• A、加入H₂O₂的作用只是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺
• B、調(diào)節(jié)溶液的pH=8是為了除去Fe³⁺和Al³⁺
• C、還原過程發(fā)生的反應(yīng)為：2Na₂Cr₂O₇+3SO₂+12H₂O=2Cr（OH）（H₂O）₅SO₄+Na₂SO₄
• D、鈉離子交換樹脂的原理為：Mⁿ⁺+nNaR=MR_n+nNa⁺，被交換除去的雜質(zhì)離子是Ca²⁺和Mg²⁺

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：硫酸浸取液中金屬離子是Cr³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺，加入硫酸，將物質(zhì)溶解酸化，過濾，除去難溶物質(zhì)，濾液中加入過氧化氫，可將Fe²⁺氧化生成Fe³⁺，氧化+3價(jià)Cr使之轉(zhuǎn)變成+6價(jià)Cr（或Cr₂O₇^2-），以便于與雜質(zhì)離子分離，然后向混合液中加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=8，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，加入NaOH溶液使溶液呈堿性，調(diào)節(jié)溶液PH=8，可以將Fe³⁺、Al³⁺轉(zhuǎn)化為沉淀除去，將Fe³⁺、Al³⁺沉淀完全了，余下的只有Ca²⁺、Mg²⁺可以用鈉離子交換樹脂交換即可，經(jīng)離子交換后的溶液通入二氧化硫氣體，可得到Cr（OH）（H₂O）₅SO₄，以此解答該題．

解答： 解：硫酸浸取液中金屬離子是Cr³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺，加入硫酸，將物質(zhì)溶解酸化，過濾，除去難溶物質(zhì)，濾液中加入過氧化氫，可將Fe²⁺氧化生成Fe³⁺，氧化+3價(jià)Cr使之轉(zhuǎn)變成+6價(jià)Cr（或Cr₂O₇^2-），以便于與雜質(zhì)離子分離，然后向混合液中加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=8，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，加入NaOH溶液使溶液呈堿性，調(diào)節(jié)溶液PH=8，可以將Fe³⁺、Al³⁺轉(zhuǎn)化為沉淀除去，將Fe³⁺、Al³⁺沉淀完全了，余下的只有Ca²⁺、Mg²⁺可以用鈉離子交換樹脂交換即可，經(jīng)離子交換后的溶液通入二氧化硫氣體，可得到Cr（OH）（H₂O）₅SO₄，
A．雙氧水有強(qiáng)氧化性，能氧化還原性的物質(zhì)，F(xiàn)e²⁺和Cr³⁺有還原性，F(xiàn)e²⁺和Cr³⁺能被雙氧水氧化為高價(jià)離子，以便于與雜質(zhì)離子分離，故A錯(cuò)誤；
B．由表中數(shù)據(jù)可知加入NaOH溶液使溶液呈堿性，溶液PH=8，F(xiàn)e³⁺、Al³⁺轉(zhuǎn)化為沉淀除去，故B正確；
C．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，水溶液中生成硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉，依據(jù)原子守恒分析書寫配平，2Na₂CrO₄+3SO₂+12H₂O=2CrOH（H₂O）₅SO₄↓+Na₂SO₄，故C正確；
D．前面已將Fe³⁺、Al³⁺沉淀完全了，余下的只有Ca²⁺、Mg²⁺，此小題類似于磺化煤交換Ca²⁺、Mg²⁺原理，鈉離子交換樹脂交換的離子是鈣離子和鎂離子，故D正確．
故選A．

點(diǎn)評：本題考查了了分離提純方法和基本操作的綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度較大，注意會(huì)運(yùn)用溶液的pH值對溶液中的離子進(jìn)行分離，注意把握實(shí)驗(yàn)的原理和方法．