Question

（2010?鹽城模擬）某工廠對制革工業(yè)污泥中Cr（Ⅲ）回收與再利用的工藝如下（硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）．

氫氧化物	Fe（OH）3	Mg（OH）2	Al（OH）3	Cr（OH）3
pH	3.7	11.1	8	9（＞9溶解）

部分陽離子常溫下以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH見上表．
請回答下列問題：
（1）酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施為

增加浸取時間、不斷攪拌混合物、濾渣多次浸取等

（至少寫一條）．
（2）調pH=8是為了除去

Fe³⁺、Al³⁺

（填“Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺”，下同）．
（3）鈉離子交換樹脂的原理為Mn++nNaR→MRn+nNa+，被交換的雜質離子是

Ca²⁺、Mg²⁺

．
（4）試配平反應方程式：

2

Na₂Cr₂O₇

3

SO₂+

12

H₂O═

2

Cr（OH）（H₂O）₅SO₄+

1

Na₂SO₄；生成1 mol Cr（OH）（H₂O）₅SO₄消耗SO₂的物質的量為

1.5mol

．

Answer 1

分析：（1）酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施是延長浸取時間、加快溶解速度等措施；硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺和Mg²⁺，酸浸是溶解物質為了提高浸取率，可以升高溫度增大物質溶解度，增大接觸面積增大反應速率，或加快攪拌速度等；
（2）硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺和Mg²⁺，加入NaOH溶液使溶液呈堿性，F(xiàn)e³⁺、Al³⁺轉化為沉淀除去；
（3）鈉離子交換樹脂交換的離子是鈣離子和鎂離子．
（4）依據(jù)流程圖中的轉化關系和產(chǎn)物，結合二氧化硫的還原性，利用氧化還原反應原理分析書寫，根據(jù)方程式計算．

解答：解：（1）酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施是：增加浸取時間、不斷攪拌混合物、濾渣多次浸取等，
故答案為：增加浸取時間、不斷攪拌混合物、濾渣多次浸取等；
（2）硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺和Mg²⁺，加入NaOH溶液使溶液呈堿性，溶液PH=8，F(xiàn)e³⁺、Al³⁺轉化為沉淀除去；
故答案為：Fe³⁺、Al³⁺；
（3）鈉離子交換樹脂交換的離子是鈣離子和鎂離子，故答案為：Ca²⁺、Mg²⁺；
（4）二氧化硫具有還原性，被濾液Ⅱ中通過離子交換后的溶液中Na₂CrO₄氧化為硫酸，Na₂CrO₄氧被還原為CrOH（H₂O）₅SO₄，水溶液中生成硫酸反應生成硫酸鈉，依據(jù)原子守恒分析書寫配平；2Na₂CrO₄+3SO₂+12H₂O=2CrOH（H₂O）₅SO₄↓+Na₂SO₄，
根據(jù)方程式：3SO₂～2CrOH（H₂O）₅SO₄
           x       1mol
所以x=1.5mol 
故答案為：2；3；12；2；1；1.5mol．

點評：本題考查了離子方程式、化學方程式的書寫、物質的分離等知識點，難度較大，注意會運用溶液的pH值對溶液中的離子進行分離，除雜的原則是：除去雜質且不引進新的雜質．