某鉻鹽廠凈化含Cr(Ⅵ)廢水并提取Cr2O3的一種工藝流程如圖所示。
已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31
Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39
Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17
(1)步驟Ⅰ中,發(fā)生的反應(yīng)為2H++2?Cr2+H2O,B中含鉻元素的離子有 (填離子符號(hào))。
(2)當(dāng)清液中Cr3+的濃度≤1.5mg?L-1時(shí),可認(rèn)為已達(dá)鉻的排放標(biāo)準(zhǔn)。若測(cè)得清液的pH=5,則清液尚不符合鉻的排放標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)榇藭r(shí)Cr3+的濃度為
32.76
32.76
mg?L-1。
(3)步驟Ⅱ還可用其他物質(zhì)代替NaHSO3作還原劑。
①若用FeSO4?7H2O作還原劑,反應(yīng)的離子方程式為 Cr
2+6Fe
2++14H
+=2Cr
3++6Fe
3++7H
2O
Cr
2+6Fe
2++14H
+=2Cr
3++6Fe
3++7H
2O
,步驟Ⅲ中參加反應(yīng)的陽(yáng)離子一定有 Fe3+、Cr3+、H+
Fe3+、Cr3+、H+
(填離子符號(hào))。
②若用鐵屑作還原劑,當(dāng)鐵的投放量相同時(shí),經(jīng)計(jì)算,C溶液的pH與c(Cr2)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示:
pH |
3 |
4 |
5 |
6 |
c(Cr2)/mol?L-1 |
7.02×10-21 |
7.02×10-7 |
1.25×10-3 |
2.12×10-34 |
有人認(rèn)為pH=6時(shí),c(Cr
2)變小的原因是Cr
2基本上都已轉(zhuǎn)化為Cr
3+。這種說法是否正確,為什么?
不正確,c(H
+)減小,化學(xué)平衡2H
++2
?Cr
2+H
2O向逆反應(yīng)方向移動(dòng),溶液中Cr(Ⅵ)主要以
形式存在
不正確,c(H
+)減小,化學(xué)平衡2H
++2
?Cr
2+H
2O向逆反應(yīng)方向移動(dòng),溶液中Cr(Ⅵ)主要以
形式存在
。
③用鐵屑作還原劑時(shí),為使所得產(chǎn)品中含鐵元素雜質(zhì)的含量盡可能低,需要控制的條件有
鐵屑過量,將溶液的pH控制在使Cr(OH)3,完全沉淀而氫氧化亞鐵不沉淀的范圍內(nèi)
鐵屑過量,將溶液的pH控制在使Cr(OH)3,完全沉淀而氫氧化亞鐵不沉淀的范圍內(nèi)
。