Question

铬污染主要产生于铬矿的开采和冶炼．工厂排出的铬渣成分为SiO2、A12O3、MgO、Fe2O3、Na2Cr2O7等，其中危

铬污染主要产生于铬矿的开采和冶炼．工厂排出的铬渣成分为SiO2、A12O3、MgO、Fe2O3、Na2Cr2O7等，其中危害最大的化学成分是Na2Cr2O7．已知：①Na2Cr2O7易溶于水，是强氧化剂．②+6价铬易被人体吸收，可致癌；+3价铬不易被人体吸收，毒性小．下面是实验室模拟处理铬渣、消除铬污染的工艺流程如下（部分操作和条件略）：（1）在酸浸过程中，稀H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是______．（2）过滤1后的滤液中存在如下平衡：Cr2O72-（橙色）+H2O?2CrO42-（黄色）+2H+此时溶液应呈现的颜色是______．（3）用FeSO4?7H2O还原 Na2Cr2O7的离子方程式是______．（4）已知：生成氢氧化物沉淀的pH 物质 Fe（OH）3 Al（OH）3 Cr（OH）3 Fe（OH）2 Mg（OH）2 开始沉淀 1.5 3.4 4.9 6.3 9.6 完全沉淀 2.8 4.7 5.5 8.3 12.4根据表中数据，流程中的a为______．（5）分离滤渣2中物质，发生反应的离子方程式是______．（6）过滤3所得滤液又回流到过滤1所得滤液中，其目的是______．

Answer 1

铬渣成分为SiO₂、A1₂O₃、MgO、Fe₂O₃、Na₂Cr₂O₇，酸浸时A1₂O₃、MgO、Fe₂O₃与酸反应生成硫酸铝、硫酸镁、硫酸铁，Na₂Cr₂O₇溶于水，过滤1后的滤液中存在硫酸铝、硫酸镁、硫酸铁，Na₂Cr₂O₇，用FeSO₄?7H₂O还原 Na₂Cr₂O₇，Cr₂O₇^2-变为Cr³⁺，调pH≈4.7使铁离子、铝离子沉淀，经过滤2后调pH为5.5≤a＜6.3使铬离子完全沉淀而亚铁离子不沉淀，经过滤3得Cr（OH）₃ 和滤液．
（1）硫酸溶解氧化铝生成硫酸铝和水，反应的离子方程式为：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，故答案为：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
（2）c（H⁺）增大，平衡2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O右移，溶液呈橙色，故答案为：橙色；
（3）FeSO₄?7H₂O还原 Na₂Cr₂O₇，亚铁离子生成铁离子，Cr₂O₇^2-变为三价铬离子，依据原子守恒和电荷守恒配平书写离子方程式：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，故答案为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
（4）根据表中生成氢氧化物沉淀的pH数据分析，流程中的a为5.5≤a＜6.3，以保证铬离子完全沉淀而亚铁离子不沉淀，故答案为：5.5≤a＜6.3；
（5）经分析，滤渣2的成分为Fe（OH）₃、Al（OH）₃，分离滤渣2中物质，可用强碱溶液，发生反应的离子方程式是Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（6）过滤3所得滤液又回流到过滤1所得滤液中，其目的是 使还原剂FeSO₄循环利用，故答案为：使还原剂FeSO₄循环利用．