Question

【题目】磷铁（含P、Fe、Cr等）是磷化工生产过程中产生的副产物，一种以磷铁为原料制备和的流程如图所示：

已知：水浸后溶液的主要成分为和；的回答下列问题：

（1）“破碎”的目的为________________________________________________________。

（2）“焙烧”时，应将原料加到________坩埚中（填“陶瓷”或“钢制”），原因是_____________（结合化学方程式解释），Cr单质发生的主要反应的化学方程式为________。

（3）进一步提纯粗磷酸钠晶体的方法为________________。

（4）“酸化”时发生反应的离子方程式为________________________________________________。

（5）“沉铬”时，加NaOH调节至pH为________时，铬离子刚好沉淀完全。（已知：，离子浓度为10-5mol/L时可认为该离子沉淀完全）

Answer 1

【答案】增大反应物的接触面积，提高培烧速率，使焙烧更充分 钢制 ，腐蚀陶瓷坩埚 重结晶 5.48

【解析】

将磷铁(含P、Fe、Cr等)粉碎后和碳酸钠混合并在空气中焙烧，用水溶解过滤除去铁渣，水浸液的主要成分为和，将水浸液蒸发浓缩并冷却结晶，过滤后即得到Na3PO412H2O的粗产品，滤液用稀硫酸酸化后，继续还原得到Cr3+的溶液，再加入NaOH调节溶液的pH，即可得到Cr(OH)3沉淀，再经过过滤操作即得产品，据此分析解题。

(1)焙烧前先将磷铁粉碎，可增大反应物的接触面积，达到提高培烧速率，使焙烧更充分的目的；

(2)因高温下碳酸钠和SiO2能反应生成硅酸钠和CO2，陶瓷中含有SiO2，则“焙烧”磷铁和碳酸钠混合物时，应将原料加到铁制坩埚中，可防止发生反应：，避免腐蚀陶瓷坩埚；焙烧时Cr单质和Na2CO3在氧气中发生反应生成Na2CrO4和CO2，发生的主要反应的化学方程式为；

(3)粗磷酸钠晶体混有，可结合两者的溶解度随温度变化情况，可通过重结晶提纯得到精制的磷酸钠晶体；

(4)将溶液“酸化”得到Na2Cr2O7，发生反应的离子方程式为；

(5)已知Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-)=2.7×10-31，当c(Cr3+)=10-5mol/L，c(OH-)=mol/L=3×10-9 mol/L，此时溶液的pH=14-9+lg3=5.48。