Question

【題目】某工廠對工業污泥中的Cr元素回收與再利用的工藝如下（已知硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)：

部分陽離子常溫下以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:

陽離子	Fe3+	Fe2+	Mg2+	Al3+	Cr3+
開始沉淀時的pH	1.9	7.0	——	——	——
沉淀完全時的pH	3.2	9.0	11.1	8	9（>9溶解）

（1）實驗室用98%（密度為1.84g·cm-3)的濃硫酸配制200 mL 4.8 mol·L-1的硫酸溶液，配制時需要量取98%的濃硫酸的體積為_______ mL（保留小數點后一位小數），所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒和酸式滴定管外，還需_______。

（2）過濾操作時，需要對沉淀進行洗滌，洗滌沉淀的方法是_______。

（3）加入H2O2的作用一方面是氧化+3價Cr使之轉變成+6價Cr（CrO42-或Cr2O72-），以便于與雜質離子分離：另一方面是_______。（離子方程式表示）

（4）調節溶液的pH=8除去的雜質離子是_______。

（5）鈉離子交換樹脂的原理為：Mn++nNaR→MRn+nNa+，被交換的雜質離子是_______。

（6）通SO2氣體時，還原過程發生以下反應（填寫缺項物質并配平）：

____ Na2Cr2O7+ SO2+ = Cr(OH)(H2O)5SO4+ Na2SO4。

Answer 1

【答案】 65.2 200mL容量瓶、膠頭滴管 沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水，至剛好浸沒沉淀物，等蒸餾水自然流盡后，再重復操作2到3次。 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe3+、Al3+ Ca2+、Mg2+ 1，3，11，H2O，2，1

【解析】（1）質量分數為98%、密度為18.4g/cm3的濃硫酸的物質的量濃度==18.4mol/L，濃硫酸稀釋前后溶質的物質的量不變，設濃硫酸的體積為V，由于沒有200mL容量瓶，所以選擇250mL容量瓶，所以18.4mol/L×V=4.8mol/L×0.25L，V=0.0652L=65.2mL；配制一定物質的量濃度的溶液的步驟為：計算、稱量、溶解、冷卻、轉移、洗滌、定容、搖勻等，使用的儀器為：量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、250mL容量瓶；故答案為：65.2；膠頭滴管、250mL容量瓶；

（2）過濾操作中洗滌沉淀的方法是沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水，至剛好浸沒沉淀物，等蒸餾水自然流盡后，再重復操作2到3次，故答案為：沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水，至剛好浸沒沉淀物，等蒸餾水自然流盡后，再重復操作2到3次；

（3）雙氧水具有氧化性，加入H2O2可以氧化+3價Cr使之轉變成+6價Cr（CrO42-或Cr2O72-），也可以氧化亞鐵離子為鐵離子，反應的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

（4）溶液中存在的離子有：Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，根據表格數據，調節溶液的pH=8除去的雜質離子有Fe3+、Al3+，故答案為：Fe3+、Al3+；

（5）鈉離子交換樹脂的原理為：Mn++nNaR→MRn+nNa+，被交換的雜質離子有Ca2+、Mg2+，故答案為：Ca2+、Mg2+；

（6）根據氧化還原反應的規律，氧化還原反應須遵守得失電子守恒和質量守恒，方程式配平為：Na2Cr2O7+3SO2+11 H2O = 2Cr(OH)(H2O)5SO4+Na2SO4，故答案為：1，3，11，H2O，2，1。