题目

题型：不详难度：来源：

工业上将制取重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)和铬酸酐(CrO₃)的剩余废渣称为铬渣，其成分为SiO₂、Al₂O₃、MgO、Fe₂O₃、CrO₃、K₂Cr₂O₇等。
已知：
①重铬酸钾和铬酸酐都易溶于水，这是造成铬污染的主要原因，它们都是强氧化剂，铬酸酐溶于水呈酸性；
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。
③下表为一些金属氢氧化物沉淀的pH参照数据。

物质	开始沉淀	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

 
回答下列处理铬渣、消除铬污染的有关问题：
(1)将铬渣用稀硫酸浸取、过滤，在浸出液中加入适量的绿矾(FeSO₄·7H₂O)，加入绿矾的目的是_____________________________________________
(2)再向浸出液中缓慢加入烧碱，至pH刚好达到4.7，过滤，所得沉淀的化学式是____________________________________________________________；
常温下，Cr(OH)₃的溶度积K_sp＝10^－32，要使Cr^3＋完全沉淀[c(Cr^3＋)降至10^－5 mol·L^－1视为沉淀完全]，溶液的pH应调于a＝________。
(3)向(2)中得到的滤液中加入硫酸，调节至呈强酸性，所得的溶液是含____________________溶质的溶液。

答案

(1)将高价有毒的＋6价Cr还原成无毒的＋3价Cr
(2)Fe(OH)₃、Al(OH)₃　5
(3)MgSO₄和K₂SO₄

解析

(1)根据污水中物质的含量可知，加入硫酸后，除SiO₂不溶过滤除去外，其他金属离子均生成其简单阳离子，且Cr为＋6价，根据题意可知其有毒，需要被还原为＋3价。加入的绿矾作还原剂。
(2)结合沉淀的pH，溶液由强酸性到pH为4.7，只有Fe(OH)₃和Al(OH)₃生成。K_sp[Cr(OH)₃]＝c(Cr^3＋)×c³(OH^－)，若c(Cr^3＋)＝10^－5 mol/L时，c(OH^－)＝＝10^－9 mol/L，常温时c(H^＋)＝10^－5 mol/L，即pH＝5时Cr^3＋沉淀完全。
(3)根据污水中含有的物质可知，(2)操作后剩余的金属阳离子为Mg^2＋和K^＋，硫酸提供SO₄^2—