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+。

（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-，寫(xiě)出此反應(yīng)的離子方程式：_____________。

（3）常溫下，部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下：

陽(yáng)離子	Fe3+	Mg2+	Al3+	Cr3+
開(kāi)始沉淀時(shí)的pH	2.7
沉淀完全時(shí)的pH	3.7	11.1	8	9(>9溶解)

加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr2O72-轉(zhuǎn)化為CrO42-。濾液Ⅱ中陽(yáng)離子主要有________；但溶液的pH不能超過(guò)8，其理由是_______________。

（4）寫(xiě)出上述流程中用SO2進(jìn)行還原時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： ____________。

（5）滴定法測(cè)定純堿產(chǎn)品中NaHCO3含量的方法是：準(zhǔn)確稱取純堿樣品Wg，放入錐形瓶中加蒸餾水溶解，加1~2滴酚酞指示劑，用cmol/L的HCl溶液滴定至溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色指示反應(yīng)的終點(diǎn)，所用HCl溶液體積為V1mL，再加1~2滴甲基橙指示劑，繼續(xù)用HCl溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)槌壬�，所�?/span>HCI溶液總體積為V2mL，則純堿樣品中NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。

Answer 1

【答案】加熱升高反應(yīng)溫度 、增大固體顆粒的表面積 、、 超過(guò)8會(huì)使部分溶解生成，最終影響Ⅲ的回收與再利用

【解析】

含鉻污泥預(yù)處理后，用過(guò)硫酸浸取金屬離子，硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，加入過(guò)氧化氫氧化Cr3+為高價(jià)態(tài)，加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=8，使其他離子沉淀，過(guò)濾得到濾液用Na+交換樹(shù)脂交換Mg2+和Ca2+，得到的溶液中通入SO2還原得到Cr(OH)(H2O)5SO4；

（1）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(zhì)為了提高浸取率，可以升高溫度增大物質(zhì)溶解度，增大接觸面積增大反應(yīng)速率，或加快攪拌速度等；

（2）根據(jù)H2O2的性質(zhì)分析，H2O2有強(qiáng)氧化性，能氧化還原性的物質(zhì)，依據(jù)電荷守恒、原子守恒書(shū)寫(xiě)離子方程式；

（3）溶液堿性過(guò)強(qiáng)，OH-與Al(OH)3反應(yīng)；

（4）依據(jù)流程圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系和產(chǎn)物，結(jié)合SO2的還原性，利用氧化還原反應(yīng)原理分析書(shū)寫(xiě)；

（5）加酚酞作指示劑，指示CO32-+H+=HCO3-的滴定終點(diǎn)，再加甲基橙，指示HCO3-+H+=CO2↑+H2O的滴定終點(diǎn)，樣品中含有的NaHCO3反應(yīng)消耗鹽酸體積為(V2-V1)mL，消耗鹽酸的物質(zhì)的量為mol，因此NaHCO3的物質(zhì)的量為mol，以此來(lái)計(jì)算NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

（1）酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施是：加熱升高反應(yīng)溫度；增大固體顆粒的表面積；

（2）雙氧水有強(qiáng)氧化性，能氧化還原性的物質(zhì)，Cr3+ 有還原性 ，Cr3+ 能被雙氧水氧化為高價(jià)離子，以便于與雜質(zhì)離子分離，離子方程式為： ；

（3）硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是 Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+， 加入過(guò)氧化氫氧化鉻離子為Cr2O72-，加入 NaOH 溶液使溶液呈堿性，Cr2O72-轉(zhuǎn)化為CrO42-， 溶液pH=8，Fe3+、Al3+沉淀完全 ， 濾液Ⅱ中陽(yáng)離子主要Na+、Ca2+和Mg2+；超過(guò)pH=8，氫氧化鋁是兩性氫氧化物會(huì)溶解于強(qiáng)堿溶液中影響鉻離子的回收利用；

（4）二氧化硫具有還原性 ， 被濾液Ⅱ中通過(guò)離子交換后的溶液中Na2CrO4氧化為硫酸，a2CrO4被還原為Cr(OH)(H2O)5SO4，水溶液中生成氫氧化鈉溶液和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉，反應(yīng)的方程式為： ；

（5）根據(jù)題意，純堿中含有的碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為mol，純堿樣品中NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：。