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。
其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
（l）实验室用18.4mol/L的浓硫酸配制225mL4.8mol/L的H2SO4溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还需要__________________。
（2）酸浸时，为了提高浸取率除了增大酸的浓度外还可采取的措施有______（答出一点即可）。
（3）H2O2的作用是将滤液I中的Cr3+转化为Cr2O72-，写出此反应的离子方程式______。
（4）常温下，部分阳离子以氮氧化物形式沉淀时，溶液的pH如下：
阳离子 | Fe3+ | Mg2+ | Al3+ |
开始沉淀时的pH | 2.7 | — | — |
沉淀完全时的pH | 3.7 | 11.1 | 8 |
加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O72-转化为CrO42-溶液的pH不能超过8，其理由_______。
（5）钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaR→MRn+nNa+，利用钠离子交换树脂除去的滤液Ⅱ中的金属阳离子是____________。
（6）写出上述流程中用Na2SO3进行还原时发生反应的化学方程式_______，在实验室进行过滤操作时，为了加快过滤速率，可以采取的措施为_________（写一种方法即可）.
【答案】 250mL容量瓶、胶头滴管 升高反应温度、加快搅拌速度（答一点，答案合理均可） 2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+ pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-，最终影响Cr(III)的回收与再利用 Ca2+、Mg2+ 3Na2SO3+2Na2CrO4+15H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+NaSO4+8NaOH 静置，现倾倒掉上层清液，把剩余的悬浊液倒入过滤器中过滤即可(或者抽滤)（答案合理均可）
【解析】 (1). 计算所需浓硫酸的体积V（H2SO4)=0.225L×4.8mol·L－1÷18.4mol·L－1=0.0587L=58.7mL，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还需要250mL容量瓶、胶头滴管；（2）酸浸时，为了提高浸取率除了增大酸的浓度外还可采取的措施有升高反应温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等；（3）H2O2的作用是将滤液I中的Cr3+转化为Cr2O72-，此反应的离子方程式2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+ ；（4）pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-，最终影响Cr(III)的回收与再利用 ；（5）溶液中的Al3＋ 、Fe3＋ 在此前的步骤中已除去，利用钠离子交换树脂除去的滤液Ⅱ中的金属阳离子是Ca2＋、Mg2＋；（6）亚硫酸钠具有还原性，被滤液Ⅱ中通过离子交换后的溶液中Na2CrO4氧化为硫酸钠，Na2CrO4氧被还原为CrOH(H2O)5SO4，水溶液中生成硫酸钠，依据原子守恒分析书写配平；3Na2SO3+2Na2CrO4+15H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+NaSO4+8NaOH；在实验室进行过滤操作时，为了加快过滤速率，可以采取的措施为：静置，现倾倒掉上层清液，把剩余的悬浊液倒入过滤器中过滤即可(或者抽滤)（答案合理均可）。
