Question

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。

其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr^3＋，其次是Fe^3＋、Al^3＋、Ca^2＋和Mg^2＋。
(1)實驗室用18.4 mol·L^－1的濃硫酸配制250 mL 4.8 mol·L^－1的H₂SO₄溶液，所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和量筒外，還需_______________________ _。
(2)酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施有_____________________________
______________________________________________________(答出兩點)。
(3)H₂O₂的作用是將濾液Ⅰ中的Cr^3＋轉化為Cr₂O₇^2—，寫出此反應的離子方程式：_____________________________________________________________。
(4)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＋
開始沉淀時的pH	2.7	－	－	－
沉淀完全時的pH	3.7	11.1	8	9(>9溶解)

 
加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr₂O₇^2—轉化為CrO₄^2—。濾液Ⅱ中陽離子主要有________；但溶液的pH不能超過8，其理由是_________________________。
(5)鈉離子交換樹脂的反應原理為M^n＋＋nNaR―→MR_n＋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SO₂進行還原時發生反應的化學方程式：__________________________________________________。

Answer 1

　(1)250 mL容量瓶、膠頭滴管
(2)升高反應溫度、增大固體顆粒的表面積、加快攪拌速度等(答兩點即可)
(3)2Cr^3＋＋3H₂O₂＋H₂O===Cr₂O₇^2—＋8H^＋
(4)Na^＋、Mg^2＋、Ca^2＋　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)Ca^2＋、Mg^2＋
(6)3SO₂＋2Na₂CrO₄＋12H₂O===2CrOH(H₂O)₅SO₄↓＋Na₂SO₄＋2NaOH

　(1)結合一定物質的量濃度的溶液的配制步驟即可寫出缺少的玻璃儀器，注意容量瓶必須注明規格。(4)加入NaOH溶液調節pH＝8，Fe^3＋、Al^3＋以Fe(OH)₃、Al(OH)₃形式沉淀下來，溶液中還有Mg^2＋、Ca^2＋及加入的Na^＋。(5)運用鈉離子交換樹脂的目的是除去濾液Ⅱ中的Mg^2＋、Ca^2＋。