Question

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部的处理工艺流程如下:

已知硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺和Mg²⁺。

（1） 酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有_________、___________。(答出两点)。

（2）H₂O₂ 的作用是将滤液I中的Cr³⁺转化为Cr₂O₇^2-，则此反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为_______。

（3）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	Fe^3+	Al^3+	Cr^3+
开始沉淀时的pH	2.7	—	—
沉淀完全时的pH	3.7	5.4(>8溶解)	9(>9溶解)

①用NaOH调节溶液的pH不能超过8，其理由是________________。

②当pH=8时，Mg²⁺是否开始沉淀(溶液中镁高子浓度不超过1mol·L^-1)。____  (填“是”或“否”(已知Ksp[Mg(OH)₂]=1. 8×10^-11)。

（4）上述流程中，加入NaOH 溶液后，溶液呈碱性，Cr₂O₇^2- 转化为CrO₄^2-，写出上述流程中用SO₂进行还原时发生反应的离子方程式_____________。

Answer

升高温度（加热） 搅拌 3:2 pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-，最终影响Cr回收与再利用 否 3SO2+2CrO42-+12H2O2CrOH(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-

【解析】（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，可以升高温度增大物质的溶解度或加快搅拌速度，因此本题答案为：升高温度（加热） ；搅拌。

（2）H2O2 将Cr3+转化为Cr2O72-，H2O2 作氧化剂，Cr3+被氧化，发生的反应为：2 Cr3++3 H2O2+H2O= Cr2O72-+8H+，氧化剂和还原剂物质的量之比为3:2。

（3）①pH=8时，Fe3+、Al3+已沉淀完全，滤液II中主要阳离子有：Na+、Mg2+、Ca2+ ，pH>8时, 会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-，会影响Cr回收与再利用。

②当pH=8时，c(Mg2+)c2(OH-)=(Ksp[Mg(OH)2]=1. 8×10-11，c(Mg2+)===18mol/L, 溶液中镁高子浓度不超过1mol·L-1，因此，此时Mg2+不沉淀。

（4）流程中用SO2进行还原时，Na2 CrO4被还原CrOH(H2O)5SO4，SO2被氧化为SO42-，根据原子守恒写出反应的离子方程式：3SO2+2CrO42-+12H2O2CrOH(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-