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。某工廠對制革工業污泥中Cr(III)的處理工藝流程如下：

已知：

①硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。

②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+
沉淀完全時的pH	3.7	11.1	5.4(＞8溶解)	9(＞9溶解)

(1)酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施有_________________(寫出兩條)。

(2)過濾操作時所用玻璃儀器除燒杯外，還需要________________。

(3)H2O2的作用是將濾液I中的Cr3+轉化為C2O72-，該反應的離子方程式為：____________________。

(4)加入NaOH溶液調節溶液pH=8，既可以使溶液中某些雜質離子轉化為沉淀，同時又可以將Cr2O72-轉化為________(填微粒的化學式)，當溶液的pH>8時，沉淀的主要成份為________ (填化學式)。

(5)鈉離子交換樹脂的反應原理為：Mn++nNaR=MRn+nNa+，則利用鈉離子交換樹脂可除去濾液Ⅱ中的金屬陽離子有________________，交換后溶液中濃度明顯增大的離子為________________。

Answer 1

【答案】 升高溫度、適當增大硫酸濃度 、攪拌等 漏斗、玻璃棒 2Cr3+ + 3 H2O2 + H2O = Cr2O72 + 8H+ CrO42 Fe(OH)3 Ca2+、Mg2+ Na+

【解析】（1）酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施是延長浸取時間、加快溶解速度等措施，硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，酸浸是溶解物質為了提高浸取率，可以升高溫度增大物質溶解度，增大接觸面積增大反應速率，或加快攪拌速度等。

（2）過濾時用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒。

（3）雙氧水有強氧化性，能氧化還原性的物質，Cr3+有還原性，Cr3+能被雙氧水氧化為高價離子，以便于與雜質離子分離，依據氧化還原反應電子守恒、原子守恒配平書寫離子方程式：2Cr3+ + 3 H2O2 + H2O = Cr2O72 + 8H+ 。

（4）在堿性條件下Cr2O72-會轉化為CrO42，根據圖標中的信息可知溶液的pH=8的時候，Fe3+、Al3+沉淀完全，pH>8的時候Al(OH)3會再次溶解，只剩下Fe(OH)3沉淀（5）根據框圖轉化關系可知，濾液Ⅱ中主要陽離子為Na+、Mg2+ 、Ca2+，鈉離子交換樹脂就是對濾液Ⅱ進行離子交換，交換的離子是Mg2+ 、和Ca2+，增加的是Na+。