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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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pH	1.9	7.0	9.6	4.2	9.7	-
沉淀完全时的pH	3.2	9.0	11.1	8.0	11.7	9.0（＞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→MR_n+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．