题目

题型：不详难度：来源：

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Cr^3＋，其次是Fe^3＋、Al^3＋、Ca^2＋和Mg^2＋。
(1)实验室用18.4 mol·L^－1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L^－1的H₂SO₄溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还需_______________________ _。
(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有_____________________________
______________________________________________________(答出两点)。
(3)H₂O₂的作用是将滤液Ⅰ中的Cr^3＋转化为Cr₂O₇^2—，写出此反应的离子方程式：_____________________________________________________________。
(4)常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：

阳离子	Fe3＋	Mg2＋	Al3＋	Cr3＋
开始沉淀时的pH	2.7	－	－	－
沉淀完全时的pH	3.7	11.1	8	9(>9溶解)

 
加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr₂O₇^2—转化为CrO₄^2—。滤液Ⅱ中阳离子主要有________；但溶液的pH不能超过8，其理由是_________________________。
(5)钠离子交换树脂的反应原理为M^n＋＋nNaR―→MR_n＋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SO₂进行还原时发生反应的化学方程式：__________________________________________________。

答案

　(1)250 mL容量瓶、胶头滴管
(2)升高反应温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等(答两点即可)
(3)2Cr^3＋＋3H₂O₂＋H₂O===Cr₂O₇^2—＋8H^＋
(4)Na^＋、Mg^2＋、Ca^2＋　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)Ca^2＋、Mg^2＋
(6)3SO₂＋2Na₂CrO₄＋12H₂O===2CrOH(H₂O)₅SO₄↓＋Na₂SO₄＋2NaOH

解析

　(1)结合一定物质的量浓度的溶液的配制步骤即可写出缺少的玻璃仪器，注意容量瓶必须注明规格。(4)加入NaOH溶液调节pH＝8，Fe^3＋、Al^3＋以Fe(OH)₃、Al(OH)₃形式沉淀下来，溶液中还有Mg^2＋、Ca^2＋及加入的Na^＋。(5)运用钠离子交换树脂的目的是除去滤液Ⅱ中的Mg^2＋、Ca^2＋。