Question

化工废料铬渣非法丢放，容易导致严重的水污染，某地因铬渣污染，水体污泥中含有Cr³⁺，回收再利用工艺如下(硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺):

（1）实验室用质量分数为98%，密度为1.84g/mL的浓硫酸配制250mL  3.68mol•L^-1的硫酸溶液，需要用量筒量取浓硫酸_________mL；

（2）H₂O₂的电子式为_________；

（3）设计简单实验方案分离滤渣2中的2种化学成分，最佳试剂为NaOH溶液和_________；

（4）通过钠离子交换树脂，所除杂质离子对应元素在周期表中的族序数是_________；

（5）通入SO₂过程发生反应的化学方程式为_________；

（6）也可用Fe做电极，利用电解法将Na₂Cr₂O₇转化为Cr(OH)₃沉淀，同时有Fe(OH)₃沉淀生成，整个过程所涉及到总反应的离子方程式为_________，若电解过程中电流强度为I，处理1mol Na₂Cr₂O₇理论上需要时间为_________(已知一个电子的电量为q，N_A表示阿伏伽德罗常数)，研究发现当Na₂Cr₂O₇浓度较大时三价铁能够全部沉淀，而部分三价铬以某种形式溶于水，如果与工业废水混合后再电解，三价铁和三价铬都可以全部沉淀，试分析可能的原因_________。

Answer

（1）50.0；（2）（3）CO2（4）ⅡA

（5）Na2Cr2O7+3SO2 +11H2O = 2Cr(OH) (H2O)5 SO4 +Na2SO4（6）6Fe+19H2O+Cr2O72-=6H2 +2Cr(OH)3+6Fe(OH)3+2OH- ；18qNA/I；Cr(OH)3沉淀可能与OH-反应(或Cr(OH)3具有两性)

【解析】

试题分析：（1）质量分数为98%，密度为1.84g/mL的浓硫酸的物质的量浓度c=（1000ρw%）/M=18.4mol/L，浓硫酸的体积=0.250L×3.68mol/L÷18.4mol/L=0.050L=50mL，故答案为：50.0；

（2）H2O2属于根据化合物，电子式为，故答案为：；

（3）滤渣2中的2种化学成分为氢氧化铝和氢氧化铁，氢氧化铝属于两性氢氧化物，能够被NaOH溶液溶解，过滤后通入二氧化碳，又生成氢氧化铝沉淀，故答案为：CO2；

（4）通过钠离子交换树脂，所除杂质离子为钙离子，钙在周期表中位于第四周期第ⅡA族，故答案为：ⅡA；

（5）通入SO2将Na2Cr2O7含有为产物，反应的化学方程式为Na2Cr2O7+3SO2 +11H2O = 2Cr(OH) (H2O)5 SO4 +Na2SO4，故答案为：Na2Cr2O7+3SO2 +11H2O = 2Cr(OH) (H2O)5 SO4 +Na2SO4；

（6）用Fe做电极，利用电解法将Na2Cr2O7转化为Cr(OH)3沉淀，同时有Fe(OH)3沉淀生成，整个过程所涉及到总反应的离子方程式是6Fe+19H2O+Cr2O72-=6H2 +2Cr(OH)3+6Fe(OH)3+2OH-；根据方程式，处理1mol Na2Cr2O7转移的电子的物质的量为18mol，若电解过程中电流强度为I，需要通电的时间为18qNA/I（s）；当Na2Cr2O7浓度较大时三价铁能够全部沉淀，而部分三价铬以某种形式溶于水，如果与工业废水混合后再电解，三价铁和三价铬都可以全部沉淀，可能的原因为Cr(OH)3沉淀可能与OH-反应，故答案为：6Fe+19H2O+Cr2O72-=6H2 +2Cr(OH)3+6Fe(OH)3+2OH- ；12qNA/I；Cr(OH)3沉淀可能与OH-反应。

考点：考查了物质的分离和提纯、污水的处理的工艺流程的相关知识。