Question

（2013?茂名一模）電鍍污泥中含有Cr（OH）₃、Al₂O₃、ZnO、CuO、NiO等物質，工業上通過“中溫焙燒-鈉氧化法”回收Na₂Cr₂O₇等物質．

已知：水浸后溶液中存在Na₂CrO₄、NaAlO₂、Na₂ZnO₂等物質
（1）水浸后的溶液呈

堿

性（“酸”、“堿”、“中”）

（2）完成氧化焙燒過程中生成Na₂CrO₄的化學方程式

4

Cr（OH）₃+

4

Na₂CO₃+

3O₂

=

4

Na₂CrO₄+

4

CO₂+

6H₂O

（3）濾渣II的主要成分有Zn（OH）₂、

Al（OH）₃

（4）“系列操作”中為：繼續加入H₂SO₄，

蒸發濃縮

冷卻結晶，過濾．繼續加入H₂SO₄目的是

促進平衡CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O向正反應方向移動，盡可能生成更多溶解度更大的Na₂Cr₂O₇

．
已知：①除去濾渣II后，溶液中存在如下反應：2C

rO

2- 4

+2H⁺=C

r2O

2- 7

+H₂O
②Na₂Cr₂O₇、Na₂CrO₄在不同溫度下的溶解度如下表

溫度 化學式	20℃	60℃	100℃
Na2SO4	19.5	45.3	42.5
Na2Cr2O7	183	269	415
Na2CrO4	84	115	126

（5）工業上還可以在水浸過濾后的溶液Na₂CrO₄加入適量H₂SO₄，用石墨做電極電解生產金屬鉻，寫出生成鉻的電極反應方程式

CrO₄^2-+8H⁺+6e^-=Cr+4H₂O

．

Answer 1

分析：（1）從鹽類水解的角度解答；
（2）氧化焙燒過程中有氧氣參加反應，結合質量守恒定律完成方程式；
（3）水浸后溶液中存在Na₂CrO₄、NaAlO₂、Na₂ZnO₂等物質，加入硫酸調節溶液的pH可得到Zn（OH）₂、Al（OH）₃沉淀；
（4）水浸后溶液中存在Na₂CrO₄，加入硫酸發生CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，從平衡移動的角度分析；
（5）生成鉻的電極發生還原反應，CrO₄^2-得到電子生成Cr．

解答：解：（1）水浸后溶液中存在Na₂CrO₄、NaAlO₂、Na₂ZnO₂等都為強堿弱酸鹽，水解呈堿性，故答案為：堿性；
（2）氧化焙燒過程中有氧氣參加反應，根據質量守恒可知還應生成水，反應的方程式為4Cr（OH）₃+4Na₂CO₃+3O₂=4Na₂CrO₄+4CO₂+6H₂O，
故答案為：4Cr（OH）₃+4Na₂CO₃+3O₂=4Na₂CrO₄+4CO₂+6H₂O；
（3）Zn（OH）₂、Al（OH）₃具有兩性，水浸后溶液中存在Na₂CrO₄、NaAlO₂、Na₂ZnO₂等物質，加入硫酸調節溶液的pH可得到Zn（OH）₂、Al（OH）₃沉淀，
故答案為：Al（OH）₃；
（4）水浸后溶液中存在Na₂CrO₄，加入硫酸發生CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，加入硫酸可使平衡向正反應方向移動，將溶液蒸發濃縮、冷卻結晶可得到晶體，
故答案為：蒸發濃縮；促進平衡CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O向正反應方向移動，盡可能生成更多溶解度更大的Na₂Cr₂O₇；
（5）生成鉻的電極發生還原反應，CrO₄^2-得到電子生成Cr，反應的電解方程式為CrO₄^2-+8H⁺+6e^-=Cr+4H₂O，
故答案為：CrO₄^2-+8H⁺+6e^-=Cr+4H₂O．

點評：本題考查物質的分離提純的綜合實驗設計，側重于分離、提純方案的設計和操作，題目難度中等，注意把握題給信息和電極方程式的書寫．