题目内容
【题目】工业上利用电镀污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶性杂质)回收铜和铬等金属,回收流程如图所示:
已知部分物质沉淀的pH(如表)及CaSO4元的溶解度曲线(如图):
Fe3+ | Cu2+ | Cr3+ | |
开始沉淀 | 2.1 | 4.7 | 4.3 |
完全沉淀 | 3.2 | 6.7 | 5.6 |
(1)在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有_____________(填化学式)。
(2)在除铁操作中,需要除去Fe3+和CaSO4,请完成相关操作:①加入石灰乳调节pH到______;
②将浊液加热到80℃,____________。
(3)写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子方程式:_________,此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%,若NaHSO3过量,除了浪费试剂外,还会出现的问题是______________。
【答案】CuSO4 3.2 趁热过滤 2H2O+HSO3-+2Cu2+=Cu2O↓+SO42-+5H+ 产生SO2污染环境
【解析】
(1)向电镀污泥中加入硫酸,氧化铁、CuO、Cr2O3都与硫酸反应生成硫酸铁、硫酸铜和硫酸铬,滤渣Ⅰ是难溶杂质,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,所以在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有硫酸铜,
故答案为:CuSO4;
(2)根据图表可知铁离子完全沉淀pH为3.2,Cr3+开始沉淀PH=4.3,所以在除铁操作中,需要除去Fe3+和CaSO4,相关操作:
①加入石灰乳调节pH到3.2~4.3,检验Fe3+已经除尽的操作是:取适量滤液,加KSCN溶液,若不变红,则说明Fe3+已除,
故答案为:3.2~4.3;
②将浊液加热到80,为避免溶质损失,硫酸钙溶解度随温度升高减小,需要趁热过滤,
故答案为:趁热过滤;
(3)硫酸氢根离子具有强的还原性,能和铜离子之间发生反应生成硫酸根离子以及氧化亚铜,发生的反应为:2H2O+HSO3-+2Cu2+=Cu2O↓+SO42-+5H+,在酸性环境下,亚硫酸氢根离子和氢离子之间反应生成的二氧化硫具有毒性,能污染空气,
故答案为:2H2O+HSO3-+2Cu2+=Cu2O↓+SO42-+5H+;产生SO2污染环境;
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