Question

【题目】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）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有___________、__________。

（2）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：___________。

（3）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_____________________。

（4）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_______。

Answer 1

【答案】升高反应温度 增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等 2Cr3++ 3H2O2+H2O＝Cr2O72-+ 8H+ Na+、Mg2+、Ca2+ 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 Ca2+、Mg2+

【解析】

（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是：升高反应温度、延长浸取时间、加快溶解速度等措施；

（2）双氧水有强氧化性，能氧化还原性的物质，Cr3+有还原性，Cr3+能被双氧水氧化为高价离子，以便于与杂质离子分离：2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+；

（3）硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，加入过氧化氢氧化铬离子为Cr2O72-，加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O72-转化为CrO42-，溶液PH=8，Fe3+沉淀完全，沉淀为Fe(OH)3，滤液Ⅱ中阳离子主要有Na+、Mg2+、Ca2+；但溶液的pH不能超过8，其理由是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；

（4）钠离子交换树脂的反应原理为：Mn+＋nNaR→MRn＋nNa+，则钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子，交换后溶液中浓度明显增大的离子为Na＋，利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子是Ca2+、Mg2+。