Question

【題目】利用化學(xué)原理可以對(duì)工廠排放的廢水，廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理。某工廠對(duì)制革工業(yè)污泥中部的處理工藝流程如下:

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

（1） 酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施有_________、___________。(答出兩點(diǎn))。

（2）H2O2的作用是將濾液I中的Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，則此反應(yīng)中氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為_______。

（3）常溫下，部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下：

陽離子	Fe3+	Al3+	Cr3+
開始沉淀時(shí)的pH	2.7	—	—
沉淀完全時(shí)的pH	3.7	5.4(>8溶解)	9(>9溶解)

①用NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH不能超過8，其理由是________________。

②當(dāng)pH=8時(shí)，Mg2+是否開始沉淀(溶液中鎂高子濃度不超過1mol·L-1)。____(填“是”或“否”(已知Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11)。

（4）上述流程中，加入NaOH溶液后，溶液呈堿性，Cr2O72-轉(zhuǎn)化為CrO42-，寫出上述流程中用SO2進(jìn)行還原時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_____________。

Answer 1

【答案】 升高溫度（加熱） 攪拌 3:2 pH超過8會(huì)使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-，最終影響Cr回收與再利用 否 3SO2+2CrO42-+12H2O2CrOH(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-

【解析】（1） 酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施是延長(zhǎng)浸取時(shí)間、加快溶解速度等措施，可以升高溫度增大物質(zhì)的溶解度或加快攪拌速度，因此本題答案為：升高溫度（加熱） ；攪拌。

（2）H2O2將Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，H2O2作氧化劑，Cr3+被氧化，發(fā)生的反應(yīng)為：2 Cr3++3 H2O2+H2O= Cr2O72-+8H+，氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為3:2。

（3）①pH=8時(shí)，Fe3+、Al3+已沉淀完全，濾液II中主要陽離子有：Na+、Mg2+、Ca2+ ，pH>8時(shí), 會(huì)使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-，會(huì)影響Cr回收與再利用。

②當(dāng)pH=8時(shí)，c(Mg2+)c2(OH-)=(Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，c(Mg2+)===18mol/L, 溶液中鎂高子濃度不超過1mol·L-1，因此，此時(shí)Mg2+不沉淀。

（4）流程中用SO2進(jìn)行還原時(shí)，Na2 CrO4被還原CrOH(H2O)5SO4，SO2被氧化為SO42-，根據(jù)原子守恒寫出反應(yīng)的離子方程式：3SO2+2CrO42-+12H2O2CrOH(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-