Question

工業(yè)上將制取重鉻酸鉀(K2Cr2O7)和鉻酸酐(CrO3)的剩余廢渣稱為鉻渣，其成分為SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、CrO3、K2Cr2O7等。

已知：

①重鉻酸鉀和鉻酸酐都易溶于水，這是造成鉻污染的主要原因，它們都是強(qiáng)氧化劑，鉻酸酐溶于水呈酸性；

②＋6價(jià)鉻易被人體吸收，可致癌；＋3價(jià)鉻不易被人體吸收，毒性小。

③下表為一些金屬氫氧化物沉淀的pH參照數(shù)據(jù)。

物質(zhì)	開(kāi)始沉淀	完全沉淀
Fe(OH)3	2.7	3.7
Al(OH)3	3.7	4.7
Cr(OH)3	4.7	a
Fe(OH)2	7.6	9.6
Mg(OH)2	9.6	11.1

 

回答下列處理鉻渣、消除鉻污染的有關(guān)問(wèn)題：

(1)將鉻渣用稀硫酸浸取、過(guò)濾，在浸出液中加入適量的綠礬(FeSO4·7H2O)，加入綠礬的目的是_____________________________________________

(2)再向浸出液中緩慢加入燒堿，至pH剛好達(dá)到4.7，過(guò)濾，所得沉淀的化學(xué)式是____________________________________________________________；

常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝10－32，要使Cr3＋完全沉淀[c(Cr3＋)降至10－5 mol·L－1視為沉淀完全]，溶液的pH應(yīng)調(diào)于a＝________。

(3)向(2)中得到的濾液中加入硫酸，調(diào)節(jié)至呈強(qiáng)酸性，所得的溶液是含____________________溶質(zhì)的溶液。

 

Answer 1

(1)將高價(jià)有毒的＋6價(jià)Cr還原成無(wú)毒的＋3價(jià)Cr

(2)Fe(OH)3、Al(OH)3　5

(3)MgSO4和K2SO4

【解析】(1)根據(jù)污水中物質(zhì)的含量可知，加入硫酸后，除SiO2不溶過(guò)濾除去外，其他金屬離子均生成其簡(jiǎn)單陽(yáng)離子，且Cr為＋6價(jià)，根據(jù)題意可知其有毒，需要被還原為＋3價(jià)。加入的綠礬作還原劑。

(2)結(jié)合沉淀的pH，溶液由強(qiáng)酸性到pH為4.7，只有Fe(OH)3和Al(OH)3生成。Ksp[Cr(OH)3]＝c(Cr3＋)×c3(OH－)，若c(Cr3＋)＝10－5 mol/L時(shí)，c(OH－)＝＝10－9 mol/L，常溫時(shí)c(H＋)＝10－5 mol/L，即pH＝5時(shí)Cr3＋沉淀完全。

(3)根據(jù)污水中含有的物質(zhì)可知，(2)操作后剩余的金屬陽(yáng)離子為Mg2＋和K＋，硫酸提供SO42—