Question

（2012?杭州一模）2011年8月12日，《云南信息報》首度披露 了云南曲靖鉻污染事件，引起全國廣泛關(guān)注．工業(yè)上將制取重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）和鉻酸酐（CrO₃）的剩余廢渣稱為鉻渣，其成分為：SiO₂、Al₂O₃、MgO、Fe₂O₃、CrO₃、K₂Cr₂O₇等．
已知：①重鉻酸鉀和鉻酸酐都易溶于水，這是造成鉻污染的主要原因，它們都是強(qiáng)氧化劑，鉻酸酐溶于水呈酸性；
②+6價鉻易被人體吸收，可致癌：+3價鉻不易被人體吸收，毒性小．
③下表為一些金屬氫氧化物沉淀的pH參照數(shù)據(jù)．

物質(zhì)	開始沉淀	完全沉淀
Fe（OH）3	2.7	3.7
Al（OH）3	3.7	4.7
Cr（OH）3	4.7	a
Fe（OH）2	7.6	9.6
Mg（OH）2	9.6	11.1

回答下列處理鉻渣、消除鉻污染的有關(guān)問題：
（1）將鉻渣用稀硫酸浸取、過濾，在浸出液中加入適量的綠礬（FeSO₄?7H₂O），加入綠礬的目的是

將高價有毒的

+6

Cr

元素含有成無毒的

+3

Cr

．
（2）再向浸出液中緩慢加入燒堿，至pH剛好達(dá)到4.7，過濾，所得沉淀的化學(xué)式是

Fe（OH）₃、Al（OH）₃

；常溫下，Cr（OH）₃的溶度積Ksp=10^-32，要使Cr³⁺完全沉淀[c（Cr³⁺）降至10^-5mol?L^-1視為沉淀完全]，溶液的pH應(yīng)調(diào)于a=

5

．
（3）向（2）中得到的濾液中加入硫酸，調(diào)節(jié)至呈強(qiáng)酸性，所得的溶液是含

MgSO₄和K₂SO₄

溶質(zhì)的溶液．

Answer 1

分析：（1）FeSO₄?7H₂O具有還原性，可與+6價鉻發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成無毒的+3價鉻；
（2）至pH剛好達(dá)到4.7，只有Fe（OH）₃和Al（OH）₃生成，結(jié)合溶度積計算；
（3）操作后剩余的金屬陽離子為Mg²⁺和K⁺，陰離子為SO₄^2-．

解答：解：（1）根據(jù)污水中物質(zhì)的含量可知，加入硫酸后，除SiO₂不溶過濾除去外，其他金屬離子均生成其簡單陽離子，且Cr為+6價，根據(jù)題意可知有毒，需要被還原為+3價，
故答案為：將高價有毒的

+6

Cr

元素含有成無毒的

+3

Cr

；
（2）結(jié)合沉淀的pH，溶液由強(qiáng)酸性到4.7，只有Fe（OH）₃和Al（OH）₃生成．K_spCr（OH）₃=c（Cr³⁺）×c³（OH^-），若c（Cr³⁺）=10^-5mol/L時，c（OH^-）=

3	10-32 10-5

mol/L=10^-9mol/L，常溫時c（H⁺）=10^-5mol/L，即pH=5時Cr³⁺沉淀完全，故答案為：Fe（OH）₃、Al（OH）₃；5；
（3）根據(jù)污水中含有的物質(zhì)可知，（2）操作后剩余的金屬陽離子為Mg²⁺和K⁺，硫酸提供陰離子SO₄^2-，故答案為：MgSO₄和K₂SO₄．

點評：本題考查較為綜合，側(cè)重于物質(zhì)的分離、提純，難溶電解質(zhì)的相關(guān)計算，題目難度中等，明確物質(zhì)的分離和制備原理為解答該題的關(guān)鍵．