Question

【題目】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+。

（l）實驗室用18.4mol/L的濃硫酸配制225mL4.8mol/L的H2SO4溶液，所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和量筒外，還需要__________________。

（2）酸浸時，為了提高浸取率除了增大酸的濃度外還可采取的措施有______（答出一點即可）。

（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，部分陽離子以氮氧化物形式沉淀時，溶液的pH如下：

陽離子	Fe3+	Mg2+	Al3+
開始沉淀時的pH	2.7	—	—
沉淀完全時的pH	3.7	11.1	8

加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr2O72-轉化為CrO42-溶液的pH不能超過8，其理由_______。

（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Na2SO3進行還原時發(fā)生反應的化學方程式_______，在實驗室進行過濾操作時，為了加快過濾速率，可以采取的措施為_________（寫一種方法即可）.

Answer 1

【答案】 250mL容量瓶、膠頭滴管 升高反應溫度、加快攪拌速度（答一點，答案合理均可） 2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+ 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 Ca2+、Mg2+ 3Na2SO3+2Na2CrO4+15H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+NaSO4+8NaOH 靜置，現(xiàn)傾倒掉上層清液，把剩余的懸濁液倒入過濾器中過濾即可(或者抽濾)（答案合理均可）

【解析】 (1). 計算所需濃硫酸的體積V（H2SO4)=0.225L×4.8mol·L－1÷18.4mol·L－1=0.0587L=58.7mL，所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和量筒外，還需要250mL容量瓶、膠頭滴管；（2）酸浸時，為了提高浸取率除了增大酸的濃度外還可采取的措施有升高反應溫度、增大固體顆粒的表面積、加快攪拌速度等；（3）H2O2的作用是將濾液I中的Cr3+轉化為Cr2O72-，此反應的離子方程式2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+ ；（4）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）溶液中的Al3＋ 、Fe3＋ 在此前的步驟中已除去，利用鈉離子交換樹脂除去的濾液Ⅱ中的金屬陽離子是Ca2＋、Mg2＋；（6）亞硫酸鈉具有還原性，被濾液Ⅱ中通過離子交換后的溶液中Na2CrO4氧化為硫酸鈉，Na2CrO4氧被還原為CrOH(H2O)5SO4，水溶液中生成硫酸鈉，依據(jù)原子守恒分析書寫配平；3Na2SO3+2Na2CrO4+15H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+NaSO4+8NaOH；在實驗室進行過濾操作時，為了加快過濾速率，可以采取的措施為：靜置，現(xiàn)傾倒掉上層清液，把剩余的懸濁液倒入過濾器中過濾即可(或者抽濾)（答案合理均可）。