Question

【题目】以某铬矿石（主要成分是Cr2O3，含FeO、SiO2等杂质)为原料生产Cr2O3的流程如下：

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

（1）步骤①中为了提高反应速率应该采取的措施有____、_____。（写2种）

（2）焙烧时Cr2O3被氧化成Na2CrO4，配平下面的化学方程式，并用单线桥表示电子转移的方向和数目：

Na2CO3+ Cr2O3+ O2 Na2CrO4 + CO2，______________

（3）流程中沉淀2为_________（填化学式）

（4）步骤④发生的反应中Cr2O72－和蔗糖（C12H22O11）的物质的量之比为_____。

（5）步骤⑤中为了使Cr3+完全沉淀[此时，c(Cr3+)≤10－5mol·L－1]，pH至少调至____。

（6）滤液3中的主要溶质是两种盐，化学式为_________、________。

（7）另一种制取Cr(OH)3的工艺是将NaCrO2溶解后通入CO2得到更为纯净的Cr(OH)3，则NaCrO2溶液与过量CO2反应的离子方程式为_____________________。。

Answer 1

【答案】 适当升温 粉碎铬矿石或搅拌等合理答案 H2SiO3 8:1 5.6 (NH4)2SO4 Na2SO4 CrO2－ + CO2 +2H2O = Cr(OH)3↓+ HCO3－

【解析】（1）步骤①中为了提高反应速率应该采取的措施有适当升温 、粉碎铬矿石或搅拌等；正确答案： 适当升温 、粉碎铬矿石。

（2）Cr元素由+3价升高到+6价，氧元素由0价降低到-2价，根据元素得失电子数相等规律，找出最小公倍数，填系数最后根据原子守恒进行其他物质的配平。根据所填系数，可知该反应共转移电子12e-；单线桥注意是还原剂把电子给了氧化剂；正确答案：

（3）二氧化硅与纯碱加热反应生成硅酸钠，加入稀硫酸后，产生了硅酸沉淀；正确答案：H2SiO3。

（4）根据流程分析看出：设Cr2O72－有xmol, C12H22O11有y mol，根据电子守恒：x×2×（6-3）=y×12×（4-0），解之得x：y=8:1；正确答案：8:1。

（5）根据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；正确答案：5.6或5.7（近似值）

（6）整个流程中加入了碳酸钠、加入了硫酸，经过一系列反应后，溶液中剩下钠离子和硫酸根离子，加入氨水后，剩余铵根离子，因此滤液3中的主要溶质是两种盐，化学式为(NH4)2SO4 、 Na2SO4 ； 正确答案：NH4)2SO4 、Na2SO4。

（7）利用强酸制备弱酸的规律：NaCrO2溶液与过量CO2反应生成碳酸氢钠和Cr(OH)3，离子方程式：CrO2－ + CO2 +2H2O = Cr(OH)3↓+ HCO3－；正确答案：CrO2－ + CO2 +2H2O = Cr(OH)3↓+ HCO3－。