Question

电镀广泛地应用于工业生产中．在电镀铬的工业废水中主要含有Cr³+，同时还含有少量的Cu²⁺、Fe²⁺ Fe³⁺和Al³⁺等，且酸性较强．为回收利用铬元素，此工业废水通常采用如下流程处理：

已知：（1）铬元素有以下循环过程：
（2）Cu（OH）₂能溶于氨水：Cu（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O
请回答下列问题：
（1）加入试剂甲的目的：

将Fe²⁺氧化成Fe³⁺

（2）试剂乙的名称：

氨水

，试剂丙的化学式：

Cl₂

（3）上述操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同，则进行该实验操作所需要的主要玻璃仪器有

烧杯、漏斗、玻璃棒

（4）滤渣I的主要成分为

Cu（OH）₂、Fe（OH）₃

（写化学式）．
（5）在铬元素循环过程的反应①中每反应掉1mol H₂O₂同时消耗H⁺数目为：

8

3

×6.02×10²³

（6）铬元素循环过程的反应⑥的离子方程式：

2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O

；废水处理流程中生成滤渣III的离子方程式_：

2H₂O+A1O₂^-+CO₂=Al（OH）₃↓+HCO₃^-

．

Answer 1

分析：（1）根据废水的成分和加入试剂甲以后废水的成分来回答；
（2）试剂Ⅰ可以将氢氧化铜沉淀溶解掉；试剂丙可以将CrO₂^-氧化为CrO₄^2-；
（3）过滤实验操作所需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；
（4）根据氢氧化钠和各个离子之间的反应以及反应的产物来回答；
（5）根据重铬酸根和双氧水在酸性环境下的反应来回答；
（6）铬酸根在酸性条件下可以转化为重铬酸根，向四羟基合铝酸根中通入过量二氧化碳会生成氢氧化铝和碳酸氢钠．

解答：解：（1）在电镀铬的工业废水中主要含有Cr³+，同时还含有少量的Cu²⁺、Fe²⁺ Fe³⁺和Al³⁺等，加入试剂甲以后废水的成分含有Cr³+、Cu²⁺、Fe³⁺和Al³⁺，由此可见试剂甲将亚铁离子氧化为三价铁离子，故答案为：将Fe²⁺氧化成Fe³⁺；
（2）向含有Cr³+、Cu²⁺、Fe³⁺和Al³⁺的溶液中加入过量的氢氧化钠，生成的沉淀即滤渣Ⅰ有氢氧化铜和氢氧化铁，滤液是根据题意信息Cu（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O，所以试剂Ⅰ可以将氢氧化铜沉淀溶解掉，应为氨水，根据铬元素的循环过程，可知试剂丙可以将CrO₂^-氧化为CrO₄^2-，实现三价铬到CrO₄^2-的转化，所以试剂丙是氯气，
故答案为：氨水；Cl₂；
（3）操作I、II、III均实现了固体和液体的分离，是过滤的过程，过滤实验操作所需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：烧杯、漏斗、玻璃棒；
（4）向含有Cr³+、Cu²⁺、Fe³⁺和Al³⁺的溶液中加入过量的氢氧化钠，生成的沉淀即滤渣Ⅰ有氢氧化铜和氢氧化铁，
故答案为：Cu（OH）₂、Fe（OH）₃；
（5）重铬酸根和双氧水在酸性环境下的反应实质是：Cr₂O₇^2-+3H₂O₂+8H⁺=7H₂O+3O₂↑+2Cr³⁺，每反应掉1mol H₂O₂同时消耗
H⁺的物质的量为

8

3

mol，数目为：

8

3

×6.02×10²³，故答案为：

8

3

×6.02×10²³；
（6）铬酸根在酸性条件下可以转化为重铬酸根，即2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O，向四羟基合铝酸根中通入过量二氧化碳会生成氢氧化铝和碳酸氢钠，即2H₂O+A1O₂^-+CO₂=Al（OH）₃↓+HCO₃，
故答案为：2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O；2H₂O+A1O₂^-+CO₂=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

点评：本题是一道综合知识题目，考查学生分析和解决问题的能力，难度较大．