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填空题 工业上利用电镀污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收铜和铬等金属,回收流程如下:

已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下:
?
| Fe3+
| Cu2+
| Cr3+
|
开始沉淀pH
| 2.1
| 4.7
| 4.3
|
完全沉淀pH
| 3.2
| 6.7
| a
|
?

(1)在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有?
(2)在除铁操作中,需要除去Fe3+和CaSO4,请完成相关操作:①加入石灰乳调节pH到??;②将浊液加热到80℃,?。
(3)写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式 ?,此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%,若NaHSO3过量,除了浪费试剂外,还会出现的问题是?。
(4)当离子浓度≤1×10—5 mol?L-1认为沉淀完全,若要使Cr3+完全沉淀则要保持C(OH—)≥?。已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31,
)
填空题 工业上利用电镀污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收铜和铬等金属,回收流程如下:

已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下:
?
| Fe3+
| Cu2+
| Cr3+
|
开始沉淀pH
| 2.1
| 4.7
| 4.3
|
完全沉淀pH
| 3.2
| 6.7
| a
|
?

(1)在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有?
(2)在除铁操作中,需要除去Fe3+和CaSO4,请完成相关操作:①加入石灰乳调节pH到??;②将浊液加热到80℃,?。
(3)写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式 ?,此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%,若NaHSO3过量,除了浪费试剂外,还会出现的问题是?。
(4)当离子浓度≤1×10—5 mol?L-1认为沉淀完全,若要使Cr3+完全沉淀则要保持C(OH—)≥?。已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31,
)
本题答案:(1)CuSO4? (3分)
(2)①3.2? (2分)?②趁热过滤? (2分)?
(3)2H2O +? HSO3— +2Cu2+=Cu2O↓+SO42— +5H+(3分); 产生SO2污染环境(3分)
(4)4.0×10-9mol/L? (3分)
本题解析:(1)Fe2O3、CuO、Cr2O3与硫酸反应生成Fe2(SO4)3、CuSO4、Cr2(SO4)3,所以在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有CuSO4;
(2)①除铁操作中铁离子沉淀完全,而铜离子与铬离子不能沉淀,铁离子沉淀完全的pH是3.2所以调节溶液pH到3.2;80℃时CaSO4的溶解度已经很小,此时以固体形式存在,若不趁热过滤,温度下降后,CaSO4的溶解度又增大,重新回到溶液中,达不到除杂目的,所以将浊液加热到80℃,要趁热过滤,以除去CaSO4
(3)Cu元素以Cu2+形式存在于溶液中,加入NaHSO3二者发生氧化还 91eXaM.org原反应,生成Cu2O固体,HSO3—被氧化成SO42—,所以离子方程式为2H2O+HSO3— +2Cu2+=Cu2O↓+SO42—+5H+;若NaHSO3过量,则该步骤中Cu2+被还原后的溶液酸性增强,则H+会与过量的NaHSO3反应产生SO2,污染环境;
(4)Cr3+完全沉淀时C(Cr3+)≤1×10—5 mol?L-1,而Ksp[Cr(OH)3]= C(Cr3+)·C(OH—)3=6.3×10-31,C(OH—)3= 6.3×10-31/ C(Cr3+)≥6.3×10-26,所以C(OH—) ≥
×10-9=4.0×10-9。
本题所属考点:【物质的分离、提纯】
本题难易程度:【一般】
Four eyes see more than two. 两人总比一人看得周到.