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.某工厂对制铬工业污泥中Cr(Ⅲ)回收与再利用工艺如下(硫酸浸液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+,Fe2+,Al3+,Ca2+,Mg2+)

常温下部分阳离子的氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子Fe3+Fe2+Mg2+Al3+Ca2+Cr3+
开始沉淀时的pH1.97.09.64.29.7-
沉淀完全时的pH3.29.011.18.011.79.0(>9.0溶解)
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是
 
(至少一条)
(2)调pH=4.0是为了除去
 
(填Fe3+,Al3+,Ca2+,Mg2+)
(3)钠离子交换树脂的原理为Mn++n NaR→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是
 
(填Fe3+,Al3+,Ca2+,Mg2+)
(4)试配平下列氧化还原反应方程式:
 
Na2Cr2O7+
 
SO2+
 
H2O=
 
Cr(OH)(H2O)5SO4+
 
Na2SO4.
考点:金属的回收与环境、资源保护,氧化还原反应方程式的配平,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题:电离平衡与溶液的pH专题
分析:(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是延长浸取时间、加快溶解速度等措施;硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,酸浸是溶解物质为了提高浸取率,可以升高温度增大物质溶解度,增大接触面积增大反应速率,或加快搅拌速度等;
(2)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NaOH溶液使溶液调节pH=4,Fe3+转化为沉淀除去;
(3)钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子;
(4)依据流程图中的转化关系和产物,结合二氧化硫的还原性,利用氧化还原反应原理判断.
解答: 解:(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是:增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等,
故答案为:升高温度,搅拌,过滤后再向滤渣中加入H2SO4 (多次浸取),适当延长浸取时间;
(2)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NaOH溶液使溶液呈碱性,溶液PH=4,Fe3+、Al3+转化为沉淀除去;
故答案为:Fe3+;
(3)钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子,因为在此之前,Fe3+被除去,Al3+转化为偏铝酸根的形式,故答案为:Ca2+、Mg2+;
(4)二氧化硫具有还原性,被滤液Ⅱ中通过离子交换后的溶液中Na2CrO4氧化为硫酸,Na2CrO4氧被还原为CrOH(H2O)5SO4,水溶液中生成硫酸反应生成硫酸钠,依据原子守恒分析书写配平;Na2CrO4+3SO2+11H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4,
故答案为:1;3;11;2;1.
点评:本题考查了离子方程式、化学方程式的书写、物质的分离等知识点,难度较大,注意会运用溶液的pH值对溶液中的离子进行分离,除杂的原则是:除去杂质且不引进新的杂质.
练习册系列答案
相关题目
信息时代产生的大量电子垃圾对环境造成了极大的威胁.某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜晶体的路线:

回答下列问题:
(1)第①步Cu与酸反应的离子方程式为
 
;得到滤渣1的主要成分为
 
.
(2)第②步加入H2O2的作用是
 
,使用H2O2的优点是
 
;调节pH的目的是使
 
生成沉淀.
(3)用第③步所得CuSO4?5H2O制备无水CuSO4的方法是
 
.
(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3?18H2O,探究小组设计了三种方案:

上述三种方案中,
 
方案不可行;三种方案中均采用了蒸发,进行该操作时注意
 
时停止加热.
(5)探究小组用滴定法测定CuSO4?5H2O(Mr=250)含量.取a g 试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用c mol/L EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL.滴定反应如下:Cu2++H2Y2-═CuY2-+2H+.(EDTA:乙二胺四乙酸白色结晶粉末状固体,呈酸性.)
配制EDTA(H2Y2-)标准溶液时,下列仪器不必要用到的有
 
(用编号表示).
①电子天平  ②烧杯   ③量筒   ④玻璃棒   ⑤容量瓶   ⑥胶头滴管   ⑦移液管
写出计算CuSO4?5H2O质量分数的表达式ω=
 
;下列操作会导致CuSO4?5H2O含量测定结果偏高的是
 
.
a.未干燥锥形瓶
b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c.未除静可与EDTA反应的干扰离子.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网