Question

【題目】以某鉻礦石（主要成分是Cr2O3，含FeO、SiO2等雜質)為原料生產Cr2O3的流程如下：

已知：Cr2O72－+H2O　2CrO42－+2H+，Ksp[Cr(OH)3] =6.4×10－31，lg2 = 0.3

（1）步驟①中為了提高反應速率應該采取的措施有____、_____。（寫2種）

（2）焙燒時Cr2O3被氧化成Na2CrO4，配平下面的化學方程式，并用單線橋表示電子轉移的方向和數目：

Na2CO3+ Cr2O3+ O2 Na2CrO4 + CO2，______________

（3）流程中沉淀2為_________（填化學式）

（4）步驟④發生的反應中Cr2O72－和蔗糖（C12H22O11）的物質的量之比為_____。

（5）步驟⑤中為了使Cr3+完全沉淀[此時，c(Cr3+)≤10－5mol·L－1]，pH至少調至____。

（6）濾液3中的主要溶質是兩種鹽，化學式為_________、________。

（7）另一種制取Cr(OH)3的工藝是將NaCrO2溶解后通入CO2得到更為純凈的Cr(OH)3，則NaCrO2溶液與過量CO2反應的離子方程式為_____________________。。

Answer 1

【答案】 適當升溫 粉碎鉻礦石或攪拌等合理答案 H2SiO3 8:1 5.6 (NH4)2SO4 Na2SO4 CrO2－ + CO2 +2H2O = Cr(OH)3↓+ HCO3－

【解析】（1）步驟①中為了提高反應速率應該采取的措施有適當升溫 、粉碎鉻礦石或攪拌等；正確答案： 適當升溫 、粉碎鉻礦石。

（2）Cr元素由+3價升高到+6價，氧元素由0價降低到-2價，根據元素得失電子數相等規律，找出最小公倍數，填系數最后根據原子守恒進行其他物質的配平。根據所填系數，可知該反應共轉移電子12e-；單線橋注意是還原劑把電子給了氧化劑；正確答案：

（3）二氧化硅與純堿加熱反應生成硅酸鈉，加入稀硫酸后，產生了硅酸沉淀；正確答案：H2SiO3。

（4）根據流程分析看出：設Cr2O72－有xmol, C12H22O11有y mol，根據電子守恒：x×2×（6-3）=y×12×（4-0），解之得x：y=8:1；正確答案：8:1。

（5）根據Ksp[Cr(OH)3] = c(Cr3+)×c3(OH-)=10－5×c3(OH-)=6.4×10－31，c3(OH-)=6.4×10－26mol/L,c(OH-)=4×10－9mol/L, c(H+)=1/4×10-5mol/L, 已知lg2 = 0.3，pH=6-0.3=5.7；正確答案：5.6或5.7（近似值）

（6）整個流程中加入了碳酸鈉、加入了硫酸，經過一系列反應后，溶液中剩下鈉離子和硫酸根離子，加入氨水后，剩余銨根離子，因此濾液3中的主要溶質是兩種鹽，化學式為(NH4)2SO4 、 Na2SO4 ； 正確答案：NH4)2SO4 、Na2SO4。

（7）利用強酸制備弱酸的規律：NaCrO2溶液與過量CO2反應生成碳酸氫鈉和Cr(OH)3，離子方程式：CrO2－ + CO2 +2H2O = Cr(OH)3↓+ HCO3－；正確答案：CrO2－ + CO2 +2H2O = Cr(OH)3↓+ HCO3－。