题目
电镀污泥[主要含Cr（ III）、Fe（III）、Cu（ II）、Ni（II ）等]中铬资源再利用生产红矾钠，该工业流程如图：NH3、NH4HCO3 盐酸 H2O2-|||-污泥 ①烘干研磨 ②氨浸 氨浸渣 ③酸浸 酸浸液 ④氧化-|||-NaOH 净-|||-Na2Cr2O7·2H2O ⑦酸化、结晶 ⑥ 萃取液 ⑤萃取-|||-下-|||-NaOH HCl、 TBP- 煤油已知：（1）相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算） 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe3+ 1.1 3.2 Ni2+ 6.7 9.5 Cr3+ 4.0 6.8 Cu2+ 6 9 （2）Cr（ VI）在酸性和碱性环境下的存在形式分别为Cr2O72-、CrO42-。（1）将污泥烘干、研磨的目的是 ____ 。（2）温度对氨浸浸出率的影响如图所示，氨浸的适宜温度为 ____ 左右，80℃以上铜镍浸出率下降的原因为 ____ 。NH3、NH4HCO3 盐酸 H2O2-|||-污泥 ①烘干研磨 ②氨浸 氨浸渣 ③酸浸 酸浸液 ④氧化-|||-NaOH 净-|||-Na2Cr2O7·2H2O ⑦酸化、结晶 ⑥ 萃取液 ⑤萃取-|||-下-|||-NaOH HCl、 TBP- 煤油（3）氧化步骤中pH应控制的范围为 ____ ，H2O2 发生反应的离子方程式为 ____ 。（4）步骤⑥中加入NaOH的工艺名称为 ____ ，可 循环利用的物质有 ____ （填选项）。A.萃取余液B.盐酸C.NaOHD.结晶后母液（5）若实验取干污泥250g，其中含Cr11.2%，实验所得晶体为59.6g，则Cr回收率为 ____ 。（6）通过电解法也可以将Cr（III）转化为Cr（VI）回收，装置如图，中间为 ____ （填“阳离子”、“阴离子”、“质子”）交换膜，阳极的反应式为 ____ 。NH3、NH4HCO3 盐酸 H2O2-|||-污泥 ①烘干研磨 ②氨浸 氨浸渣 ③酸浸 酸浸液 ④氧化-|||-NaOH 净-|||-Na2Cr2O7·2H2O ⑦酸化、结晶 ⑥ 萃取液 ⑤萃取-|||-下-|||-NaOH HCl、 TBP- 煤油
电镀污泥[主要含Cr（ III）、Fe（III）、Cu（ II）、Ni（II ）等]中铬资源再利用生产红矾钠，该工业流程如图：
已知：（1）相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算）
（2）Cr（ VI）在酸性和碱性环境下的存在形式分别为Cr2O72-、CrO42-。
（1）将污泥烘干、研磨的目的是 ____ 。
（2）温度对氨浸浸出率的影响如图所示，氨浸的适宜温度为 ____ 左右，80℃以上铜镍浸出率下降的原因为 ____ 。
（3）氧化步骤中pH应控制的范围为 ____ ，H2O2 发生反应的离子方程式为 ____ 。
（4）步骤⑥中加入NaOH的工艺名称为 ____ ，可 循环利用的物质有 ____ （填选项）。
A.萃取余液
B.盐酸
C.NaOH
D.结晶后母液
（5）若实验取干污泥250g，其中含Cr11.2%，实验所得晶体为59.6g，则Cr回收率为 ____ 。
（6）通过电解法也可以将Cr（III）转化为Cr（VI）回收，装置如图，中间为 ____ （填“阳离子”、“阴离子”、“质子”）交换膜，阳极的反应式为 ____ 。
已知：（1）相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算）
| 金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
| Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
| Ni2+ | 6.7 | 9.5 |
| Cr3+ | 4.0 | 6.8 |
| Cu2+ | 6 | 9 |
（1）将污泥烘干、研磨的目的是 ____ 。
（2）温度对氨浸浸出率的影响如图所示，氨浸的适宜温度为 ____ 左右，80℃以上铜镍浸出率下降的原因为 ____ 。
（3）氧化步骤中pH应控制的范围为 ____ ，H2O2 发生反应的离子方程式为 ____ 。
（4）步骤⑥中加入NaOH的工艺名称为 ____ ，可 循环利用的物质有 ____ （填选项）。
A.萃取余液
B.盐酸
C.NaOH
D.结晶后母液
（5）若实验取干污泥250g，其中含Cr11.2%，实验所得晶体为59.6g，则Cr回收率为 ____ 。
（6）通过电解法也可以将Cr（III）转化为Cr（VI）回收，装置如图，中间为 ____ （填“阳离子”、“阴离子”、“质子”）交换膜，阳极的反应式为 ____ 。
题目解答
答案
解：（1）湿污泥中含水多，体积大，有效成分浓度小，工业不易操作，生产成本高。经风干或烘干后，可以减小体积；研磨可以增大与氨浸液的接触面积，提高浸取率，所以将污泥烘干、研磨的目的是富集增大接触面积、提高浸出率，
故答案为：富集增大接触面积、提高浸出率；
（2）根据图像可知，在75°C条件下，Cu（II）、Ni（II）浸出率最高，80°C上铜镍浸出率下降，是由于温度升高，氨气挥发，影响了浸取液成分比例，使效率下降，
故答案为：75℃；温度升高，氨气挥发；
（3）由于酸浸液中还含有Fe（III）、Cu（II）、Ni（II）等杂质，在④除杂步骤中，需都除去，pH应控制为≥9.5；而在pH应控制为≥9.5时Cr（III）也会沉淀，所以H2O2将Cr3+氧化，同时加入NaOH使其转化为CrO42-，离子方程式为2Cr3++3H2O2+10OH-=2CrO42-+8H2O，
故答案为：pH≥9.5；2Cr3++3H2O2+10OH-=2CrO42-+8H2O；
（4）步骤⑤为萃取，提取出CrO42-在有机相中，步骤⑦酸化应在水相进行，所以⑥中加入NaOH的目的是反萃取；流程中由于盐酸和NaOH都在后续步骤中被消耗，能够循环利用的物质有萃取余液、结晶后母液，可以提高原料利用率，AD符合题意，
故答案为：反萃取；AD；
（5）污泥中含Cr为250g×11.2%≈28.0g，实验得晶体为Na2Cr2O7•2H2O质量为59.6g，其中Cr的质量为：$\frac{59.6g}{298g/mol}$×2×52g/mol=20.8g；Cr的回收率为：$\frac{20.8g}{28.0g}$×100%=74.3%，
故答案为：74.3%；
（6）由电解装置图可知，PbO2电极与电源正极相连，为电解池的阳极，Pb电极与电源负极相连，为电解池的阴极，阳极电解液呈酸性，反应式为2Cr3+-6e-+7H2O=Cr2O72-+14H+，为防止Cr3+进入阴极室，应为阴离子膜，
故答案为：阴离子；2Cr3+-6e-+7H2O=Cr2O72-+14H+。
故答案为：富集增大接触面积、提高浸出率；
（2）根据图像可知，在75°C条件下，Cu（II）、Ni（II）浸出率最高，80°C上铜镍浸出率下降，是由于温度升高，氨气挥发，影响了浸取液成分比例，使效率下降，
故答案为：75℃；温度升高，氨气挥发；
（3）由于酸浸液中还含有Fe（III）、Cu（II）、Ni（II）等杂质，在④除杂步骤中，需都除去，pH应控制为≥9.5；而在pH应控制为≥9.5时Cr（III）也会沉淀，所以H2O2将Cr3+氧化，同时加入NaOH使其转化为CrO42-，离子方程式为2Cr3++3H2O2+10OH-=2CrO42-+8H2O，
故答案为：pH≥9.5；2Cr3++3H2O2+10OH-=2CrO42-+8H2O；
（4）步骤⑤为萃取，提取出CrO42-在有机相中，步骤⑦酸化应在水相进行，所以⑥中加入NaOH的目的是反萃取；流程中由于盐酸和NaOH都在后续步骤中被消耗，能够循环利用的物质有萃取余液、结晶后母液，可以提高原料利用率，AD符合题意，
故答案为：反萃取；AD；
（5）污泥中含Cr为250g×11.2%≈28.0g，实验得晶体为Na2Cr2O7•2H2O质量为59.6g，其中Cr的质量为：$\frac{59.6g}{298g/mol}$×2×52g/mol=20.8g；Cr的回收率为：$\frac{20.8g}{28.0g}$×100%=74.3%，
故答案为：74.3%；
（6）由电解装置图可知，PbO2电极与电源正极相连，为电解池的阳极，Pb电极与电源负极相连，为电解池的阴极，阳极电解液呈酸性，反应式为2Cr3+-6e-+7H2O=Cr2O72-+14H+，为防止Cr3+进入阴极室，应为阴离子膜，
故答案为：阴离子；2Cr3+-6e-+7H2O=Cr2O72-+14H+。