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某工厂利用制革工业污泥[含Cr(Ⅲ)]制取CrOH(H2O)5SO4的工艺流程如图1所示:

已知:酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等。
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有
充分搅拌、适当提高溶解温度或适当增大硫酸的浓度
充分搅拌、适当提高溶解温度或适当增大硫酸的浓度

(2)H2O2的作用是将滤液中的Cr3+转化为Cr2
O
2
-
7
,控制其他条件不变,在相同时间内,测得温度对Cr3+转化率的影响如图2所示。请分析温度超过70℃时,Cr3+转化率下降的原因是
H2O2在较高温度下发生分解
H2O2在较高温度下发生分解


(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 Fe3+ Al3+ Mg2+ Ca2+
开始沉淀时的pH 1.5 3.4 8.9 11.9
沉淀完全时的pH 2.8 4.7(>8溶解) 10.9 14
①滤渣Ⅱ的主要成分为
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
(填化学式)。
②用NaOH调节溶液的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
A
l
O
-
2
,影响Cr(Ⅲ)的回收再利用
pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成
A
l
O
-
2
,影响Cr(Ⅲ)的回收再利用

(4)在“除杂Ⅱ”中,当溶液中镁离子和钙离子沉淀完全时,所得溶液中
c
C
a
2
+
c
M
g
2
+
=
2
2
。(已知:Ksp(CaF2)=1.48×10-10,Ksp(MgF2)=7.40×10-11
(5)上述流程中,加入NaOH溶液后,溶液呈碱性,Cr2
O
2
-
7
转化为
C
r
O
2
-
4
,写出上述流程中的“还原”过程生成CrOH(H2O)5SO4沉淀的离子方程式
2
C
r
O
2
-
4
+3SO2+12H2O═2CrOH(H2O)5SO4↓+
SO
2
-
4
+2OH-
2
C
r
O
2
-
4
+3SO2+12H2O═2CrOH(H2O)5SO4↓+
SO
2
-
4
+2OH-

【答案】充分搅拌、适当提高溶解温度或适当增大硫酸的浓度;H2O2在较高温度下发生分解;Fe(OH)3、Al(OH)3;pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成
A
l
O
-
2
,影响Cr(Ⅲ)的回收再利用;2;2
C
r
O
2
-
4
+3SO2+12H2O═2CrOH(H2O)5SO4↓+
SO
2
-
4
+2OH-
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:0引用:2难度:0.7
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    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (4)煅烧A的反应方程式是
     

    (5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示)。

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    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1
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