题目内容
【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)的处理工艺流程如下：
已知：酸浸取液中的金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋等。
（1）配制500mL4.8mol/L的稀硫酸溶液，需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还需要______。
（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有________、________。(答出两点)
（3）H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3＋转化为Cr2O
，则此反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。控制其他条件不变，反应温度对Cr3＋转化率的影响如图所示。请分析温度超过70 ℃时，Cr3＋转化率下降的原因是__________。
（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＋ | Al3＋ | Cr3＋ |
开始沉淀时的pH | 2.7 | — | — |
沉淀完全时的pH | 3.7 | 5.4(＞8溶解) | 9(＞9溶解) |
①用NaOH调节溶液的pH不能超过8，其理由是_________。
②当pH＝8时，Mg2＋是否开始沉淀(溶液中镁离子浓度约为1 mol·L－1)________(填 “是”或“否”)。已知Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11。
（5）上述流程中，加入NaOH溶液后，溶液呈碱性，Cr2O72-转化为CrO42-，写出上述流程中用SO2进行还原反应生成CrOH(H2O)5SO4沉淀的离子方程式 _________。
（6）Cr(OH)3和Al(OH)3类似，也是两性氢氧化物，写出向CrCl3溶液中逐滴加NaOH溶液至过量的离子方程式_____________。
【答案】500moL容量瓶、胶体滴管 适当升高温度(加热) 搅拌 3∶2 双氧水在较高温度下发生分解，浓度降低 pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-，最终影响Cr回收与再利用 否 3SO2＋2CrO42-＋12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓＋SO42-＋2OH－ Cr3+＋3OH－ = Cr(OH)3↓
Cr(OH)3＋OH－= [Cr(OH)4]－ ［或Cr(OH)3＋OH－= CrO2－＋2H2O］
【解析】
含铬污泥预处理后，用硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+，加入过氧化氢氧化铬离子为高价态，加入氢氧化钠溶液调节溶液pH=8使其他离子沉淀，过滤得到滤液用钠离子交换树脂交换镁离子和钙离子，得到 溶液中通入二氧化硫还原得到CrOH(H2O)5SO4，据此分析。
（1）配置一定物质的量浓度的溶液所需的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、吸量管、容量瓶和胶头滴管，故答案为：500mL容量瓶、胶头滴管；
（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是：适当升高温度(加热)、搅拌；
（3）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，反应的离子方程为：2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+，反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2；
温度升高超过70℃时过氧化氢分解，使平衡逆向进行，Cr（Ⅲ）转化率下降，故答案为：较高温度下双氧水分解；
（4）①超过pH=8，氢氧化铝是两性氢氧化物会溶解于强碱溶液中影响铬离子的回收利用；钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子；
②当pH=8时，c(Mg2+)c2(OH-)=(Ksp[Mg(OH)2]=1. 8×10-11，c(Mg2+)=
=
=18mol/L, 溶液中镁高子浓度不超过1mol·L-1，因此，此时Mg2+不沉淀；
（5）根据流程可知，用SO2进行还原CrO42-，发生反应生成CrOH(H2O)5SO4沉淀的离子方程式为3SO2＋2CrO42-＋12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓＋SO42-＋2OH－；
（6）Cr(OH)3和Al(OH)3类似，也是两性氢氧化物，向CrCl3溶液中逐滴加NaOH溶液至过量的离子方程式为Cr3+＋3OH－ = Cr(OH)3↓、Cr(OH)3＋OH－= [Cr(OH)4]－ ［或Cr(OH)3＋OH－= CrO2－＋2H2O］。
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【题目】Cl2、漂白液(有效成分为 NaClO)在生产、生活中广泛用于杀菌、消毒。
(1)电解 NaCl 溶液生成Cl2的化学方程式是________________。
(2)Cl2溶于H2O、NaOH 溶液即获得氯水、漂白液。
①干燥的氯气不能漂白物质，但氯水却有漂白作用，说明起漂白作用的物质是_____。
②25℃，Cl2与H2O、NaOH 的反应如下：
反应Ⅰ | Cl2+H2O |
反应Ⅱ | Cl2+2OH- |
解释不直接使用氯水而使用漂白液做消毒剂的原因_____。
(3)家庭使用漂白液时，不宜直接接触铁制品，漂白液腐蚀铁的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+；ClO-发生的电极反应式为____________。
(4)研究漂白液的稳定性对其生产和保存有实际意义。30℃时，pH=11 的漂白液中NaClO 的质量百分含量随时间变化如下：
比较分解速率 v(I)、 v(II)的大小关系_____，原因是_____。
