Question

【題目】工業(yè)上利用電鍍污泥（主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分難溶雜質(zhì)）回收銅和鉻等金屬，回收流程如下圖：

已知部分物質(zhì)沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲線如下：

（1）在浸出過(guò)程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外，主要還有_____

（2）在除鐵操作中，需要除去Fe3+和CaSO4，請(qǐng)完成相關(guān)操作：①加入石灰乳調(diào)節(jié)pH到__；②將濁液加熱到80℃，______．

（3）寫出還原步驟中加入NaHSO3生成Cu2O固體的離子反應(yīng)方程式___________，此步驟中加入NaHSO3得到Cu2O的產(chǎn)率為95%，若NaHSO3過(guò)量，除了浪費(fèi)試劑外，還會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題是________．

（4）當(dāng)離子濃度≤1×10﹣5 molL﹣1認(rèn)為沉淀完全，若要使Cr3+完全沉淀則要保持c（OH﹣）≥_______．已知：Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10﹣31， ≈4.0）

Answer 1

【答案】CuSO4 3.2 趁熱過(guò)濾 2H2O+HSO3﹣+2Cu2+=Cu2O↓+SO42﹣+5H+ 產(chǎn)生SO2污染環(huán)境 4.0×10﹣9 molL﹣1

【解析】

（1）根據(jù)氧化銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水進(jìn)行分析；

（2）由圖表可知鐵離子完全沉淀pH為3.2，Cr3+開(kāi)始沉淀pH為4.3，因此在除鐵的操作中需要除去Fe3+和CaSO4，而CaSO4溶解度隨溫度的升高而減小，易于除去；

（3）HSO3-具有較強(qiáng)的還原性，能和Cu2+之間發(fā)生反應(yīng)生成SO42-和Cu2O，過(guò)量的HSO3-和酸反應(yīng)生成SO2和水，；

（4）根據(jù)Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)c3(OH-)進(jìn)行計(jì)算。

（1）氧化銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，所以浸出過(guò)程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外，主要還有CuSO4；

（2）由圖表可知鐵離子完全沉淀pH為3.2，Cr3+開(kāi)始沉淀pH為4.3，因此在除鐵的操作中需要除去Fe3+和CaSO4，操作過(guò)程為：①加入石灰乳調(diào)節(jié)pH=3.2；②將濁液加熱到80℃，趁熱過(guò)濾；

（3）HSO3-具有較強(qiáng)的還原性，能和Cu2+之間發(fā)生反應(yīng)生成SO42-和Cu2O，反應(yīng)為：2H2O+HSO3-+2Cu2+= Cu2O↓+SO42-+5H+，在酸性環(huán)境下，HSO3-和H+反應(yīng)成成的SO2有毒，能污染環(huán)境；

（4）當(dāng)離子濃度≤1×10﹣5 molL﹣1認(rèn)為沉淀完全，若要使Cr3+完全沉淀，需要讓c(OH-)≥==4.0×10-9mol/L。