(2012•江苏一模)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
(2012•江苏一模)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)的工艺如下:
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18.4mol•L
-1的浓硫酸配制250mL 4.8mol•L
-1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外,还需250mL容量瓶、胶头滴管250mL容量瓶、胶头滴管.
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有升高反应温度升高反应温度、增大固体颗粒的表面积增大固体颗粒的表面积.
(3)H
2O
2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr
3+转化为Cr
2O
72-,写出此反应的离子方程式:2Cr
3++3H
2O
2+H
2O=Cr
2O
72-+8H
+2Cr
3++3H
2O
2+H
2O=Cr
2O
72-+8H
+.
(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,Cr
2O
72-转化为CrO
42-.滤液Ⅱ中阳离子主要有Na
+、Mg
2+、Ca
2+Na
+、Mg
2+、Ca
2+;但溶液的pH不能超过8,其理由是pH超过8会使部分Al(OH)
3溶解生成AlO
2-,最终影响Cr(III)回收与再利用pH超过8会使部分Al(OH)
3溶解生成AlO
2-,最终影响Cr(III)回收与再利用.
(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滤液Ⅱ中的金属阳离子是Ca
2+、Mg
2+Ca
2+、Mg
2+.
(6)写出上述流程中用SO
2进行还原的化学方程式3SO
2+2Na
2CrO
4+12H
2O=2CrOH(H
2O)
5SO
4↓+Na
2SO
4+2NaOH3SO
2+2Na
2CrO
4+12H
2O=2CrOH(H
2O)
5SO
4↓+Na
2SO
4+2NaOH.