Question

【題目】某工廠對制革工業(yè)污泥中Cr元素的回收與再利用工藝如下（硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+）

常溫下部分陽離子以氫氧化物沉淀形式存在時溶液的pH見下表：

陽離子	Fe3+	Fe2+	Mg2+	Al3+	Cu2+	Cr3+
開始沉淀時的pH	1.9	7.0	9.3	3.7	4.7	---
沉淀完全時的pH	3.2	9.0	11.1	8.0	6.7	9(>9 溶解)

（1）酸浸時，為了提高浸取效率可采取的措施是____________________（至少寫一條）。

（2）加入H2O2 目的是氧化_______離子，其有關(guān)的離子方程式______________________。針鐵礦（Coethite）是以德國詩人歌德（Coethe）名字命名的，組成元素是Fe、H、O，化學式量為89，其化學式是______________。

（3）調(diào)pH=8是為了將_____________離子（從Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+中選擇）以氫氧化物沉淀的形式除去。濾出的沉淀中部分沉淀將溶解于足量的氫氧化鈉溶液中，其有關(guān)的離子方程式是_____________________________________，取少量上層澄清溶液，向其中通入足量的CO2，又能重新得到相應(yīng)的沉淀, 其有關(guān)的離子方程式為________________________。

Answer 1

【答案】 升高溫度、攪拌、延長浸取時間、過濾后再次浸�。ㄆ渌�合理答案也可） Fe2+ 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O FeO(OH) Al3+ Al(OH)3 + OH- = AlO2－ + 2H2O AlO2－ + 2H2O + CO2 = Al(OH)3↓+ HCO3－

【解析】(1)酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施是：增加浸取時間、不斷攪拌混合物、濾渣多次浸取等，故答案為：升高溫度、攪拌、延長浸取時間、過濾后再次浸�。�

(2)雙氧水有強氧化性，能氧化還原性的物質(zhì)，Fe2+和Cr3+有還原性，Fe2+和Cr3+能被雙氧水氧化為高價離子，以便于與雜質(zhì)離子分離，其中Fe2+反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+ 2H+= 2Fe3++2H2O，針鐵礦組成元素是Fe、H、O，化學式量為89，則1mol該物質(zhì)中應(yīng)含有1molFe，則H、O的質(zhì)量為89-56=33，可知應(yīng)含有2molO和1molH，化學式應(yīng)為FeO(OH)，故答案為：Fe2+；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；FeO(OH)；

(3)硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，由于Fe3+以針鐵礦形成已經(jīng)沉淀，則加入NaOH溶液使溶液呈堿性，溶液pH=8，Al3+、Cu2+轉(zhuǎn)化為沉淀除去，濾出的沉淀中部分沉淀將溶解于足量的氫氧化鈉溶液中，涉及反應(yīng)為Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O，取少量上層澄清溶液，向其中通入足量的CO2，又能重新得到相應(yīng)的沉淀，涉及反應(yīng)為AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-，故答案為：Al3+、Cu2+；Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O；AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-。