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(2014•延边州模拟)某工厂对制革工业污泥中Cr元素的回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+):常温下部分阳离子以氢氧化物沉淀形
田海博回答:
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是:增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等,
故答案为:升高温度、搅拌、延长浸取时间、过滤后再次浸取;
(2)双氧水有强氧化性,能氧化还原性的物质,Fe2+和Cr3+有还原性,Fe2+和Cr3+能被双氧水氧化为高价离子,以便于与杂质离子分离,
其中Fe2+反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,针铁矿组成元素是Fe、H、O,化学式量为89,则1mol该物质中应含有1molFe,则H、O的质量为89-56=33,可知应含有2molO和1molH,化学式应为FeO(OH),
故答案为:Fe2+;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;FeO(OH);
(3)硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,由于Fe3+以针铁矿形成已经沉淀,则加入NaOH溶液使溶液呈碱性,溶液PH=8,Al3+、Cu2+转化为沉淀除去,滤出的沉淀中部分沉淀将溶解于足量的氢氧化钠溶液中,涉及反应为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,
取少量上层澄清溶液,向其中通入足量的CO2,又能重新得到相应的沉淀,涉及反应为AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-,
故答案为:Al3+、Cu2+;Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-;
(4)二氧化硫具有还原性,被滤液Ⅱ中通过离子交换后的溶液中Na2Cr2O7氧化为硫酸,Na2Cr2O7氧被还原为CrOH(H2O)5SO4,水溶液中生成硫酸反应生成硫酸钠,依据原子守恒分析书写配平方程式为Na2Cr2O7+3SO2+11H2O═2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4,
由方程式可知,Cr元素化合价降低3价,则每生成1molCr(OH)(H2O)5SO4时,转移3NA电子,
故答案为:1;3;11;2;1;3NA.
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