Question

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

已知部分物質沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲線如下：

（1）在浸出過程中除了生成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，請完成相關操作：①加入石灰乳調節pH到__；②將濁液加熱到80℃，______．

（3）寫出還原步驟中加入NaHSO3生成Cu2O固體的離子反應方程式___________，此步驟中加入NaHSO3得到Cu2O的產率為95%，若NaHSO3過量，除了浪費試劑外，還會出現的問題是________．

（4）當離子濃度≤1×10﹣5 molL﹣1認為沉淀完全，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 趁熱過濾 2H2O+HSO3﹣+2Cu2+=Cu2O↓+SO42﹣+5H+ 產生SO2污染環境 4.0×10﹣9 molL﹣1

【解析】

（1）根據氧化銅和硫酸反應生成硫酸銅和水進行分析；

（2）由圖表可知鐵離子完全沉淀pH為3.2，Cr3+開始沉淀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-具有較強的還原性，能和Cu2+之間發生反應生成SO42-和Cu2O，過量的HSO3-和酸反應生成SO2和水，；

（4）根據Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)c3(OH-)進行計算。

（1）氧化銅和硫酸反應生成硫酸銅和水，所以浸出過程中除了生成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，操作過程為：①加入石灰乳調節pH=3.2；②將濁液加熱到80℃，趁熱過濾；

（3）HSO3-具有較強的還原性，能和Cu2+之間發生反應生成SO42-和Cu2O，反應為：2H2O+HSO3-+2Cu2+= Cu2O↓+SO42-+5H+，在酸性環境下，HSO3-和H+反應成成的SO2有毒，能污染環境；

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