题目内容

（7分）2011年8月12日，《云南信息报》首度披露了云南曲靖铬污染事件，引起全国广泛关注。工业上将制取重铬酸钾（K2Cr2O7）和铬酸酐（CrO3）的剩余废渣称为铬渣，其成分为：SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、CrO3、K2Cr2O7等。

已知：①重铬酸钾和铬酸酐都易溶于水，这是造成铬污染的主要原因，它们都是强氧化剂，铬酸酐溶于水呈酸性；
②+6价铬易被人体吸收，可致癌：+3价铬不易被人体吸收，毒性小。
③右表为一些金属氢氧化物沉淀的pH参照数据。
回答下列处理铬渣、消除铬污染的有关问题：
（1）将铬渣用稀硫酸浸取、过滤，在浸出液中加入适量的绿矾（FeSO4·7H2O），加入绿矾的目的是                 。
（2）再向浸出液中缓慢加入烧碱，至pH刚好达到4.7，过滤，所得沉淀的化学式是     ；常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32，要使Cr3+完全沉淀[c(Cr3+)降至10-5mol·L-1视为沉淀完全]，溶液的pH应调于a=           。
（3）向（2）中得到的滤液中加入硫酸，调节至呈强酸性，所得的溶液是含       溶质的溶液。


解析

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（2012?杭州一模）2011年8月12日，《云南信息报》首度披露 了云南曲靖铬污染事件，引起全国广泛关注．工业上将制取重铬酸钾（K2Cr2O7）和铬酸酐（CrO3）的剩余废渣称为铬渣，其成分为：SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、CrO3、K2Cr2O7等．
已知：①重铬酸钾和铬酸酐都易溶于水，这是造成铬污染的主要原因，它们都是强氧化剂，铬酸酐溶于水呈酸性；
②+6价铬易被人体吸收，可致癌：+3价铬不易被人体吸收，毒性小．
③下表为一些金属氢氧化物沉淀的pH参照数据．
物质  开始沉淀  完全沉淀
 Fe（OH）3  2.7  3.7
 Al（OH）3  3.7  4.7
 Cr（OH）3  4.7  a
 Fe（OH）2  7.6  9.6
 Mg（OH）2  9.6  11.1
回答下列处理铬渣、消除铬污染的有关问题：
（1）将铬渣用稀硫酸浸取、过滤，在浸出液中加入适量的绿矾（FeSO4?7H2O），加入绿矾的目的是
将高价有毒的
+6
Cr
元素含有成无毒的
+3
Cr
将高价有毒的
+6
Cr
元素含有成无毒的
+3
Cr
．
（2）再向浸出液中缓慢加入烧碱，至pH刚好达到4.7，过滤，所得沉淀的化学式是
Fe（OH）3、Al（OH）3
Fe（OH）3、Al（OH）3
；常温下，Cr（OH）3的溶度积Ksp=10-32，要使Cr3+完全沉淀[c（Cr3+）降至10-5mol?L-1视为沉淀完全]，溶液的pH应调于a=
5
5
．
（3）向（2）中得到的滤液中加入硫酸，调节至呈强酸性，所得的溶液是含
MgSO4和K2SO4
MgSO4和K2SO4
溶质的溶液．
（2012?湖南模拟）2011年8月12日，网传云南曲靖市越州镇约5000余吨的重毒化工废料铬渣非法丢放，毒水被直接排放到南盘江中．被污染的水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等，且酸性较强．
Ⅰ．污泥中Cr+回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）：

部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
阳离子 Fe3+ Fe2+ Mg2+ Al3+ Cu2+ Cr3+
开始沉淀时的pH 1.9 7.0 - _ 4.7 -
沉淀完全时的pH 3.2 9.0 11.1 8 6.7 9（＞9溶解）
（1）实验室用18.4mol?L-1的浓硫酸配制250mL 4.8mol?L-1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需
250mL容量瓶、胶头滴管．
250mL容量瓶、胶头滴管．

（2）加入H2O2的作用是
将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-，以便于与杂质离子分离
将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-，以便于与杂质离子分离
．调节溶液的pH=8是为了除去
Fe3+、Al3+
Fe3+、Al3+
离子．
（3）还原过程发生以下反应，请配平：
1
1
Na2Cr2O7+
3
3
SO2+
11
11
H2O
H2O
═
2
2
Cr（OH）（H2O）5 SO4+
Na2SO4
Na2SO4

Na2SO4
Ⅱ．工业废水中常含有一定量的Cr2
O
2-
7
和Cr
O
2-
4
，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理．其中一种处理方法为电解法，该法用Fe做电极，电解含Cr2
O
2-
7
的酸性废水，随着电解进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）3沉淀．
阳极的电极反应式为
Fe-2e-═Fe2+
Fe-2e-═Fe2+
．
电解时能否用Cu电极来代替Fe电极？
不能
不能
（填“能”或“不能”），理由是
因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原到低价态
因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原到低价态
．
2011年8月12日，网传云南曲靖市越州镇约5000余吨的重毒化工废料铬渣非法丢放，毒水被直接排放南盘江中。
Ⅰ：某工厂对制革工业污泥中Cr（III）回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）：
部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表
(1)实验室用18.4 mol/L的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol/L的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需_________。
(2)加入H2O2的作用是________。调节溶液的pH＝8是为了除去_______离子。
(3)还原过程发生以下反应，请配平：
____Na2Cr2O7＋____SO2＋_______ ＝ ___ Cr(OH)(H2O)5SO4＋___Na2SO4
(4)钠离子交换树脂的原理为：Mn＋＋nNaR→MRn＋nNa＋，被交换的的杂质离子是_____。
Ⅱ：工业废水中常含有一定量的Cr2O72－和CrO42－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。其中一种处理方法为电解法：该法用Fe做电极，电解含Cr2O72－的酸性废水，随着电解进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。
(5)阳极的电极反应式为_______。在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应方程式解释）____________。产生的阳极产物在处理废水中的铬元素中所起的作用是_____________________。
2011年8月12日，网传云南曲靖市越州镇约5000余吨的重毒化工废料铬渣非法丢放，毒水被直接排放南盘江中。
Ⅰ：某工厂对制革工业污泥中Cr（III）回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）：
部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表
(1)实验室用18.4 mol/L的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol/L的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需_________。
(2)加入H2O2的作用是________。调节溶液的pH＝8是为了除去_______离子。
(3)还原过程发生以下反应，请配平：
____Na2Cr2O7＋____SO2＋_______ ＝ ___ Cr(OH)(H2O)5SO4＋___Na2SO4
(4)钠离子交换树脂的原理为：Mn＋＋nNaR→MRn＋nNa＋，被交换的的杂质离子是_____。
Ⅱ：工业废水中常含有一定量的Cr2O72－和CrO42－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。其中一种处理方法为电解法：该法用Fe做电极，电解含Cr2O72－的酸性废水，随着电解进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。
(5)阳极的电极反应式为_______。在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应方程式解释）____________。产生的阳极产物在处理废水中的铬元素中所起的作用是_____________________。
2011年8月12日，《云南信息报》首度披露 了云南曲靖铬污染事件，引起全国广泛关注．工业上将制取重铬酸钾（K2Cr2O7）和铬酸酐（CrO3）的剩余废渣称为铬渣，其成分为：SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、CrO3、K2Cr2O7等．
已知：①重铬酸钾和铬酸酐都易溶于水，这是造成铬污染的主要原因，它们都是强氧化剂，铬酸酐溶于水呈酸性；
②+6价铬易被人体吸收，可致癌：+3价铬不易被人体吸收，毒性小．
③下表为一些金属氢氧化物沉淀的pH参照数据．
物质 开始沉淀 完全沉淀
 Fe（OH）3 2.7 3.7
 Al（OH）3 3.7 4.7
 Cr（OH）3 4.7 a
 Fe（OH）2 7.6 9.6
 Mg（OH）2 9.6 11.1
回答下列处理铬渣、消除铬污染的有关问题：
（1）将铬渣用稀硫酸浸取、过滤，在浸出液中加入适量的绿矾，加入绿矾的目的是    ．
（2）再向浸出液中缓慢加入烧碱，至pH刚好达到4.7，过滤，所得沉淀的化学式是    ；常温下，Cr（OH）3的溶度积Ksp=10-32，要使Cr3+完全沉淀[c（Cr3+）降至10-5mol?L-1视为沉淀完全]，溶液的pH应调于a=    ．
（3）向（2）中得到的滤液中加入硫酸，调节至呈强酸性，所得的溶液是含    溶质的溶液．

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