Question

【题目】某工业废料料中含有Cr(OH)3、Al2O3、CuO、NiO等物质，工业上通过下列流程回收其中有用的金属和制取Na2Cr2O7。

已知：

①“水浸过滤”后的溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2等物质

②除去滤渣II后，溶液中存在反应2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O

③Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同温度下的溶解度（g/100 g H2O)如下表：

(1) “焙烧”过程中生成NaAlO2化学方程式为_____________________。

(2)生成滤渣II时,需加入适量稀硫酸调节溶液的pH除去A1O2-。若稀硫酸过量，则过量后引起反应的离子方程式为______________________。

(3) “系列操作”为：继续加入稀硫酸、_____、冷却结晶、过滤。继续加入稀硫酸的目的是_____________，滤渣III的主要成分是_________(填化学式)。

(4)工业上还可以在“水浸过滤’’后的溶液中加人适量稀硫酸，用石墨作电极电解生产金属铬，阴极的电极反应式为______________。

(5)流程图最后的“滤液”中仍然有残留的Na2Cr2O7。Cr为重金属元素，若含量过高就排入河流中，会对河水造成重金属污染。为测定“滤液”中的c(Na2Cr2O7)，某实验小组取“滤液”20mL，水稀释至250 mL，再取稀释后的溶液25 mL于锥形瓶中，用c mol L-1的FeSO4溶液进行氧化还原滴定，到终点时消耗FeSO4溶液体积为V mL，则“滤液”中的c(Na2Cr2O7)=______mol·L-1。

Answer 1

【答案】 A12O3+NaCO32NaAlO2+CO2↑ A1(OH)3+3H+==Al3++3H2O 蒸发浓缩 促进化学平衡2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O向正反应方向移动，尽可能生成更多的Na2Cr2O7 Na2Cr2O7 Cr2O72-+14H++12e-==2Cr↓+7H2O

【解析】以含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物质的电镀污泥为原料，烘干后加入碳酸钠和氧气高温灼烧发生反应4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+6H2O+4CO2，Al2O3+Na2CO3Na2AlO3+CO2↑，ZnO++Na2CO3Na2ZnO2+CO2↑，水浸后过滤得到滤渣CuO、NiO，滤液为Na2CrO4，NaAlO2、Na2ZnO2等，调节溶液pH沉淀ZnO22-离子和偏铝酸根离子，过滤得到滤液Na2CrO4，加入硫酸酸化生成重铬酸钠溶液，通过提纯得到重铬酸钠。

(1) “焙烧”过程中生成NaAlO2化学方程式为Al2O3+Na2CO3Na2AlO3+CO2↑，故答案为：Al2O3+Na2CO3Na2AlO3+CO2↑；

(2)氢氧化铝具有两性，过量的稀硫酸能够溶解生成的氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为A1(OH)3+3H+==Al3++3H2O，故答案为：A1(OH)3+3H+==Al3++3H2O；

(3)水浸后溶液中存在Na2CrO4，加入硫酸发生CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，加入硫酸可使平衡向正反应方向移动，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶可得到更多的Na2Cr2O7晶体，故答案为：蒸发浓缩；促进平衡CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O向正反应方向移动，尽可能生成更多的Na2Cr2O7晶体；Na2Cr2O7；

(4)生成铬的电极发生还原反应，Cr2O72-得到电子生成Cr，反应的电解方程式为Cr2O72-+14H++12e-==2Cr↓+7H2O，故答案为：Cr2O72-+14H++12e-==2Cr↓+7H2O；

(5) V mL c mol L-1的FeSO4中FeSO4的物质的量为cV×10-3mol，与Na2Cr2O7反应生成铁离子，转移电子cV×10-3mol，根据得失电子守恒，Na2Cr2O7转化为Cr3+时得到cV×10-3mol电子，则n(Na2Cr2O7)= mol，则c(Na2Cr2O7)= ×=mol/L，故答案为： 。