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利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(III)的处理工艺如下:其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+
1人问答
更新时间:2023-01-28 05:33:31
问题描述:

阳离子
Fe3+
Mg2+
Al3+
Cr3+
开始沉淀时的pH
2.7
——
——
——
沉淀完全时的pH
3.7
11.1
8
9(>9溶解)

利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(III)的处理工艺如下:

其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
(1)实验室用18.4mol·L―1的浓硫酸配制250mL4.8mol·L―1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外,还需                      。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有                                、
                                     。(写出两个措施)
(3)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72―,写出此反应的离子方程式:
                                      。      
(4)常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:

加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2O72―转化为CrO42―。滤液Ⅱ中阳离子主要有 ;但溶液的pH不能超过8,其理由是 。

(5)钠离子交换树脂的反应原理为:Mn++nNaR→MRn+nNa+,利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子是 。

(6)写出上述流程中用SO2进行还原的化学方程式 。

彭英武回答:
  (1)250mL容量瓶(1分)、量筒(1分)(2)升高反应温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等(3点中答到2点即给2分)(3)2Cr3++3H2O2+H2O= Cr2O72—+8H+(2分)(4)Na+、Mg2+、Ca2+(2分)pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-,最终影响Cr(III)回收与再利用(2分)(5)Ca2+、Mg2+(2分)(6)3SO2+2Na2CrO4+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4+2NaOH(2分,或3SO2+2CrO42-+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-)   (1)考查物质的量浓度的配制。根据所给的仪器可知,好缺少250ml容量瓶和量筒。(2)考查外界条件对反应速率的影响。可从温度,浓度和接触面积等角度进行考虑。(3)考查氧化还原反应方程式的配平,依据得失电子守恒进行配平。(4)根据沉淀时的pH值可以判断,当pH=8时,溶液中的Fe3+、Al3+已经以氢氧化物沉淀的形成析出,溶液中的阳离子主要还有Na+、Mg2+、Ca2+。因为pH太高,会溶解氢氧化铝沉淀,影响其后续实验的分离和提纯。(5)根据钠离子交换树脂的反应原理可知,滤液中的Ca2+、Mg2+将被交换而除去。(6)根据物质反应前后的变化可知二氧化硫是用来还原溶液中的CrO42―,其还原产物是CrOH(H2O)5SO4,然后根据得失电子守恒配平即可。
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