Question

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_____________________________________________
(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____________________________________________________________；
常溫下，Cr(OH)₃的溶度積K_sp＝10^－32，要使Cr^3＋完全沉淀[c(Cr^3＋)降至10^－5 mol·L^－1視為沉淀完全]，溶液的pH應(yīng)調(diào)于a＝________。
(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____________________溶質(zhì)的溶液。

Answer 1

(1)將高價有毒的＋6價Cr還原成無毒的＋3價Cr
(2)Fe(OH)₃、Al(OH)₃　5
(3)MgSO₄和K₂SO₄

(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)題意可知其有毒，需要被還原為＋3價。加入的綠礬作還原劑。
(2)結(jié)合沉淀的pH，溶液由強(qiáng)酸性到pH為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時，c(OH^－)＝＝10^－9 mol/L，常溫時c(H^＋)＝10^－5 mol/L，即pH＝5時Cr^3＋沉淀完全。
(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Mg^2＋和K^＋，硫酸提供SO₄^2—