Question

【题目】某种电镀污泥主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜和粗碲等,以实现有害废料的资源化利用,工艺流程如下:

已知:煅烧时,Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2。

(1)煅烧时,Cr2O3发生反应的化学方程式为__________________。

(2)浸出液中除了含有TeOSO4(在电解过程中不反应)外,还可能含有____(填化学式)。

(3)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)母液生产重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程如图所示:

通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7的原因是__________________。

(4)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下:称取产品试样2.50 g配成250 mL溶液,用移液管取出25.00 mL于锥形瓶中,加入足量稀硫酸酸化后,再加入几滴指示剂,用0.1000 mol·L-1硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定,重复进行二次实验。(已知Cr2被还原为Cr3+)

①氧化还原滴定过程中的离子方程式为________________。

②若三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的平均体积为25.00 mL,则所得产品中K2Cr2O7的纯度为_____%。[已知M(K2Cr2O7)=294 g·mol-1,计算结果保留三位有效数字]。

(5)上述流程中K2Cr2O7发生氧化还原反应后所得溶液中除含有Cr3+外,还含有一定浓度的Fe3+杂质,可通过加碱调pH的方法使两者转化为沉淀。已知c(Cr3+)=3×10-5 mol·L-1,则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时Fe3+是否沉淀完全?____(填“是”或“否”)。{已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38, Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31}

Answer 1

【答案】2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2 CuSO4(或CuSO4和H2SO4) 低温条件下,K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小,且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小 Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O 49.0 是

【解析】

（1）根据流程中“水浸”，Cr元素以Na2CrO4形式存在，Na2CrO4中Cr的化合价为＋6价， Cr2O3中Cr的化合价为+3价，Cr2O3作还原剂，被氧气氧化，根据化合价升降法进行配平，“煅烧”时Cr2O3参加的反应是2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO34Na2CrO4＋4CO2；

（2）“煅烧”除(1)中反应外，还有Cu2Te＋2O22CuO＋TeO2，沉渣应含有CuO、TeO2以及少量的Au，加入稀硫酸，CuO与稀硫酸反应生成CuSO4，根据题干，Te以TiOsO4形式存在，Au不与稀硫酸反应，即浸出液中含有TeOsO4、CuSO4、H2SO4；

（3）Na2Cr2O7溶液加入KCl(s)，得到K2Cr2O7，说明低温下，K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小，且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小；

（4）①Cr2O42－作氧化剂，把Fe2＋氧化成Fe3＋，+6价Cr被还原成Cr3＋，根据得失电子数目守恒，得出Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O；

②根据①的离子反应方程式得出：K2Cr2O7的纯度==49.0%；

（5）Cr(OH)3开始出现沉淀时，溶液中c3(OH－)==2×10－26，Fe3＋沉淀完全，c(Fe3＋)应小于10－5mol·L－1，Fe(OH)3沉淀完全时，溶液中c3(OH－)==4×10－33<2×10－26，说明Fe3＋沉淀完全。