题目内容
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与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(III)的处理工艺如下：
其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
（1）实验室用18.4 mol·L―1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L―1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外，还需 。
（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有 、
。(写出两个措施)
（3）H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72―，写出此反应的离子方程式：
。
（4）常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：
| 阳离子 | Fe3+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
| 开始沉淀时的pH | 2.7 | —— | —— | —— |
| 沉淀完全时的pH | 3.7 | 11.1 | 8 | 9（＞9溶解） |
加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O72―转化为CrO42―。滤液Ⅱ中阳离子主要有 ；但溶液的pH不能超过8，其理由是 。
（5）钠离子交换树脂的反应原理为：Mn+＋nNaR→MRn＋nNa+，利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子是 。
（6）写出上述流程中用SO2进行还原的化学方程式 。
（1）250mL容量瓶（1分）、量筒（1分）
（2）升高反应温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等（3点中答到2点即给2分）
（3）2Cr3+ + 3H2O2 + H2O＝ Cr2O72—+8H+（2分）
（4）Na+、Mg2+、Ca2+（2分）
pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2－，最终影响Cr(III)回收与再利用（2分）
（5）Ca2+、Mg2+（2分）
（6）3SO2 + 2Na2CrO4 +12H2O ＝2CrOH(H2O)5SO4↓+ Na2SO4+ 2NaOH （2分，
或3SO2 + 2CrO42－ + 12H2O ＝ 2CrOH(H2O)5SO4↓+SO42－ + 2OH－）
解析:（1）考查物质的量浓度的配制。根据所给的仪器可知，好缺少250ml容量瓶和量筒。
（2）考查外界条件对反应速率的影响。可从温度，浓度和接触面积等角度进行考虑。
（3）考查氧化还原反应方程式的配平，依据得失电子守恒进行配平。
（4）根据沉淀时的pH值可以判断，当pH＝8时，溶液中的Fe3+、Al3+已经以氢氧化物沉淀的形成析出，溶液中的阳离子主要还有Na+、Mg2+、Ca2+。因为pH太高，会溶解氢氧化铝沉淀，影响其后续实验的分离和提纯。
（5）根据钠离子交换树脂的反应原理可知，滤液中的Ca2+、Mg2+将被交换而除去。
（6）根据物质反应前后的变化可知二氧化硫是用来还原溶液中的CrO42―，其还原产物是CrOH(H2O)5SO4，然后根据得失电子守恒配平即可。
