Question

【题目】铬元素及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。以某铬矿石(主要成分是Cr2O3，含Fe2O3、SiO2等杂质)为原料生产Cr2O3的流程如下：

(1)Cr2O3在焙烧时生成Na2CrO4，写出第①步发生的所有方程式_________。

(2)沉淀2的化学式为_______。

(3)步骤③中CrO42-转化成Cr2O72- ，写出其离子方程式_______，硫酸能否换成盐酸并说明其理由______。

(4)滤液3中主要溶质的化学式为____________。

(5)CrO3的热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率随温度的变化如下图所示，则B点时铬的氧化物化学式为_______。

Answer 1

【答案】2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2，Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ H2SiO3 Cr2O72-+H2O2CrO42－+2H+ 不能，HCl能被Cr2O72-氧化成氯气 Na2SO4、(NH4)2SO4 Cr2O3

【解析】

铬铁矿(主要成分是Cr2O3，含Fe2O3、SiO2等杂质)加入碳酸钠煅烧，可生成Na2CrO4、Na2SiO3等，加入水浸取，过滤得到滤渣为Fe2O3，滤液1为Na2CrO4、Na2SiO3等，向滤液1中加入稀硫酸调节pH得到沉淀为H2SiO3，过滤后向滤液中加入蔗糖，用蔗糖还原，得到二氧化碳和含有Na+、Cr3+的溶液，再与氨水反应，滤液3的主要溶质是两种盐为(NH4)2SO4、Na2SO4，得到Cr(OH)3沉淀，灼烧Cr(OH)3沉淀得到Cr2O3，以此解答该题。

(1)加入碳酸钠焙烧，可生成Na2CrO4、Na2SiO3等，涉及的方程式为2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2，SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑；

(2)由以上分析可知过滤得滤液1为Na2CrO4、Na2SiO3等，向滤液1中加入稀硫酸调节pH得到沉淀2为H2SiO3；

(3)步骤③中CrO42-转化成Cr2O72- ，反应的离子方程式为：Cr2O72-+H2O2CrO42－+2H+；盐酸具有还原性，如果用盐酸，则HCl会被CrO42-氧化产生氯气污染环境，所以硫酸不能换成盐酸；

(4)滤液3溶液中存在Na+、NH4+、SO42+等离子，主要溶质是两种盐为Na2SO4、(NH4)2SO4；

(5)设CrO3的质量为100g，则CrO3中铬元素的质量为：100g×=52g，B点时固体的质量为：100g×76%=76g，Cr的质量没有变，所以生成物中Cr的质量为52g，氧元素的质量为：76g-52g=24g，两者的个数比为：=2：3，所以B点时剩余固体的成分是Cr2O3。