Question

【題目】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(yè)污泥中Cr(III)的處理工藝如下：

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，為了提高浸取率可采取的措施有___________、__________。

（2）H2O2的作用是將濾液Ⅰ中的Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，寫出此反應的離子方程式：___________。

（3）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，Cr2O72-轉(zhuǎn)化為CrO42-。濾液Ⅱ中陽離子主要有___________；但溶液的pH不能超過8，其理由是_____________________。

（4）鈉離子交換樹脂的反應原理為：Mn+＋nNaR→MRn＋nNa+，利用鈉離子交換樹脂除去濾液Ⅱ中的金屬陽離子是_______。

Answer 1

【答案】升高反應溫度 增大固體顆粒的表面積、加快攪拌速度等 2Cr3++ 3H2O2+H2O＝Cr2O72-+ 8H+ Na+、Mg2+、Ca2+ pH超過8會使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-，最終影響Cr(III)回收與再利用 Ca2+、Mg2+

【解析】

（1）酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施是：升高反應溫度、延長浸取時間、加快溶解速度等措施；

（2）雙氧水有強氧化性，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離子，以便于與雜質(zhì)離子分離：2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+；

（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+沉淀完全，沉淀為Fe(OH)3，濾液Ⅱ中陽離子主要有Na+、Mg2+、Ca2+；但溶液的pH不能超過8，其理由是pH超過8會使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-，最終影響Cr(III)回收與再利用；

（4）鈉離子交換樹脂的反應原理為：Mn+＋nNaR→MRn＋nNa+，則鈉離子交換樹脂交換的離子是鈣離子和鎂離子，交換后溶液中濃度明顯增大的離子為Na＋，利用鈉離子交換樹脂除去濾液Ⅱ中的金屬陽離子是Ca2+、Mg2+。