Question

（8分）利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测。某工厂对制铬工业污泥中Cr（Ⅲ）回收与再利用工艺如下（硫酸浸液中金属离子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺, Fe²⁺, Al³⁺, Ca²⁺, Mg²⁺）

常温下部分阳离子的氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：

阳离子	Fe^3+	Fe^2+	Mg^2+	Al^3+	Ca^2+	Cr^3+
开始沉淀时的pH	1.9	7.0	9.6	4.2	9.7	—
沉淀完全时的pH	3.2	9.0	11.1	8.0	11.7	9.0（>9.0溶解）

（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是                              （至少一条）

（2）调pH=4.0是为了除去                       （填Fe³⁺, Al³⁺, Ca²⁺, Mg²⁺）

（3）钠离子交换树脂的原理为Mⁿ⁺  + n NaR → MR_n  +nNa⁺,被交换的杂质离子是                            （填Fe³⁺, Al³⁺, Ca²⁺, Mg²⁺）

（4）试配平下列氧化还原反应方程式：

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

Answer

（1）升高温度，搅拌，过滤后再向滤渣中加入H2SO4 (多次浸取）， 适当延长浸取时间 （只答一点即可） （2） Fe3+；（3） Mg2+、Ca2+、Al3+ ；（4） 1 3 11 2 1

【解析】

试题分析：（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是升高反应的温度；在反应的过程中用 玻璃棒搅拌；过滤后再向滤渣中加入H2SO4 (多次浸取）， 适当延长浸取时间等，（2）由于Fe3+沉淀完全时的pH是3.2，而其余的离子沉淀完全时的pH都大于4，所以调pH=4.0是为了除去Fe3+；（3）钠离子交换树脂的原理为Mn+ + n NaR → MRn +nNa+,由于Fe3+已经形成沉淀过滤除去，所以被交换的杂质离子是Al3+、 Ca2+、Mg2+；（4）根据氧化还原反应方程式中原子守恒及电子转移守恒的知识可知该反应方程式配平后为Na2Cr2O7 +3 SO2 11+ H2O = 2Cr(OH)(H2O)5SO4 + Na2SO4。

考点：考查影响化学反应速率的因素、反应条件的控制与选择、离子方程式的配平的知识。