Question

工業(yè)廢水中Cr（Ⅲ）回收與再利用工藝如下：

注：
①硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺
②部分陽離子常溫下以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH見下表．

氫氧化物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Mg（OH）2	Al（OH）3	Cr（OH）3
pH	3.7	9.6	11.1	8	9（＞9溶解）

（1）酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施

 

（至少寫一條）．
（2）調(diào)pH=8是為了除去

 

離子（選填：Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）．
（3）鈉離子交換樹脂的原理為：Mⁿ⁺+nNaR→MRn+nNa⁺，被交換的雜質(zhì)離子是

 

（選填：Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（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(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）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NaOH溶液使溶液呈堿性，F(xiàn)e³⁺、Al³⁺轉(zhuǎn)化為沉淀除去；
（3）鈉離子交換樹脂交換的離子是鈣離子和鎂離子．

解答： 解：流程原理：硫酸浸取液中金屬離子是Cr³⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺，加入硫酸，將物質(zhì)溶解酸化，過濾，除去難溶物質(zhì)，然后向混合液中加入氫氧化鈉，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，加入NaOH溶液使溶液呈堿性，調(diào)節(jié)溶液PH=8，可以將Fe³⁺、Al³⁺轉(zhuǎn)化為沉淀除去，將Fe³⁺、Al³⁺沉淀完全了，余下的只有Ca²⁺、Mg²⁺可以用鈉離子交換樹脂交換即可．
（1）酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施是：增加浸取時間、不斷攪拌混合物、濾渣多次浸取等，
故答案為：增加浸取時間、不斷攪拌混合物、濾渣多次浸取等；
（2）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NaOH溶液使溶液呈堿性，溶液PH=8，F(xiàn)e³⁺、Al³⁺轉(zhuǎn)化為沉淀除去；
故答案為：Fe³⁺、Al³⁺；
（3）前面已將Fe³⁺、Al³⁺沉淀完全了，余下的只有Ca²⁺、Mg²⁺，此小題類似于磺化煤交換Ca²⁺、Mg²⁺原理，鈉離子交換樹脂交換的離子是鈣離子和鎂離子，故答案為：Ca²⁺、Mg²⁺；

點(diǎn)評：本題考查了離子方程式、化學(xué)方程式的書寫、物質(zhì)的分離等知識點(diǎn)，難度較大，注意會運(yùn)用溶液的pH值對溶液中的離子進(jìn)行分離，除雜的原則是：除去雜質(zhì)且不引進(jìn)新的雜質(zhì)．