Question

鉻污染主要產生于鉻礦的開采和冶煉。工廠排出的鉻渣成分為SiO₂、 A1₂O₃、MgO、 Fe₂O₃、Na₂Cr₂O₇等，其中危害最大的化學成分是Na₂Cr₂O₇。已知：① Na₂Cr₂O₇易溶于水，是強氧化劑。② +6價鉻易被人體吸收，可致癌；+3價鉻不易被人體吸收，毒性小。下面是實驗室模擬處理鉻渣、消除鉻污染的工藝流程如下（部分操作和條件略）：

（1）在酸浸過程中，稀H₂SO₄溶解A1₂O₃的離子方程式是                          。
（2）過濾1后的濾液中存在如下平衡：Cr₂O₇^2-（橙色）+ H₂O 2CrO₄^2-（黃色）+ 2H⁺，此時溶液應呈現的顏色是               。
（3）用FeSO₄·7H₂O還原 Na₂Cr₂O₇的離子方程式是                           。
（4）已知：生成氫氧化物沉淀的pH

物質	Fe(OH)3	Al(OH)3	Cr(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2
開始沉淀	1．5	3．4	4．9	6．3	9．6
完全沉淀	2．8	4．7	5．5	8．3	12．4

 
根據表中數據，流程中的a為             。
（5）分離濾渣2中物質，發生反應的離子方程式是                                。
（6）過濾3所得濾液又回流到過濾1所得濾液中，其目的是                         。

Answer 1

（1）A1₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O（1分）
（2）橙色  （1分）
（3）6Fe²⁺+ Cr₂O₇^2-+14H⁺="6" Fe³⁺+2 Cr³⁺+7H₂O  （2分）
（4）5．5＜=a＜6．3   （1分）
（5）Al(OH)₃+OH^-=Al0₂^-+2H₂O；  （2分 ）
（6）目的是使還原劑FeSO₄循環使用。 （1分 ）

試題分析：（1）稀H₂SO₄溶解A1₂O₃的離子方程式是：A1₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O
（2）濾液中H⁺濃度增大平衡逆向移動，所以溶液呈橙色；
（3）FeSO₄·7H₂O被 Na₂Cr₂O₇氧化成硫酸鐵，離子方程式是6Fe²⁺+ Cr₂O₇^2-+14H⁺="6" Fe³⁺+2 Cr³⁺+7H₂O
（4）調節pH為4．7時已將Al³⁺、Fe³⁺全部沉淀，所以過濾之后再調pH應使Cr³⁺沉淀完全，但不能使殘留的Fe²⁺沉淀，因此a的范圍是5．5＜=a＜6．3
(5)濾渣2的成分是氫氧化鐵與氫氧化鋁，用氫氧化鈉溶液分離，發生的離子方程式為Al(OH)₃+OH^-=Al0₂^-+2H₂O；
（6）過濾3所得濾液成分主要是硫酸亞鐵，又回流到過濾1所得濾液中，其目的是使還原劑FeSO₄循環使用。