Question

【題目】某工廠對(duì)工業(yè)污泥中的Cr元素回收與再利用的工藝如下（已知硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)：

部分陽離子常溫下以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表:

陽離子	Fe3+	Fe2+	Mg2+	Al3+	Cr3+
開始沉淀時(shí)的pH	1.9	7.0	——	——	——
沉淀完全時(shí)的pH	3.2	9.0	11.1	8	9（>9溶解）

（1）實(shí)驗(yàn)室用98%（密度為1.84g·cm-3)的濃硫酸配制200 mL 4.8 mol·L-1的硫酸溶液，配制時(shí)需要量取98%的濃硫酸的體積為_______ mL（保留小數(shù)點(diǎn)后一位小數(shù)），所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒和酸式滴定管外，還需_______。

（2）過濾操作時(shí)，需要對(duì)沉淀進(jìn)行洗滌，洗滌沉淀的方法是_______。

（3）加入H2O2的作用一方面是氧化+3價(jià)Cr使之轉(zhuǎn)變成+6價(jià)Cr（CrO42-或Cr2O72-），以便于與雜質(zhì)離子分離：另一方面是_______。（離子方程式表示）

（4）調(diào)節(jié)溶液的pH=8除去的雜質(zhì)離子是_______。

（5）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_______。

（6）通SO2氣體時(shí)，還原過程發(fā)生以下反應(yīng)（填寫缺項(xiàng)物質(zhì)并配平）：

____ Na2Cr2O7+ SO2+ = Cr(OH)(H2O)5SO4+ Na2SO4。

Answer 1

【答案】 65.2 200mL容量瓶、膠頭滴管 沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水，至剛好浸沒沉淀物，等蒸餾水自然流盡后，再重復(fù)操作2到3次。 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe3+、Al3+ Ca2+、Mg2+ 1，3，11，H2O，2，1

【解析】（1）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為18.4g/cm3的濃硫酸的物質(zhì)的量濃度==18.4mol/L，濃硫酸稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，設(shè)濃硫酸的體積為V，由于沒有200mL容量瓶，所以選擇250mL容量瓶，所以18.4mol/L×V=4.8mol/L×0.25L，V=0.0652L=65.2mL；配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的步驟為：計(jì)算、稱量、溶解、冷卻、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻等，使用的儀器為：量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、250mL容量瓶；故答案為：65.2；膠頭滴管、250mL容量瓶；

（2）過濾操作中洗滌沉淀的方法是沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水，至剛好浸沒沉淀物，等蒸餾水自然流盡后，再重復(fù)操作2到3次，故答案為：沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水，至剛好浸沒沉淀物，等蒸餾水自然流盡后，再重復(fù)操作2到3次；

（3）雙氧水具有氧化性，加入H2O2可以氧化+3價(jià)Cr使之轉(zhuǎn)變成+6價(jià)Cr（CrO42-或Cr2O72-），也可以氧化亞鐵離子為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

（4）溶液中存在的離子有：Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，根據(jù)表格數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)溶液的pH=8除去的雜質(zhì)離子有Fe3+、Al3+，故答案為：Fe3+、Al3+；

（5）鈉離子交換樹脂的原理為：Mn++nNaR→MRn+nNa+，被交換的雜質(zhì)離子有Ca2+、Mg2+，故答案為：Ca2+、Mg2+；

（6）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，氧化還原反應(yīng)須遵守得失電子守恒和質(zhì)量守恒，方程式配平為：Na2Cr2O7+3SO2+11 H2O = 2Cr(OH)(H2O)5SO4+Na2SO4，故答案為：1，3，11，H2O，2，1。