Question

【题目】Cr2O3是重要的化工原料。铬矿石的主要成分为Cr2O3，并含有一定量的FeO、SiO2等杂质，工业上生产Cr2O3的过程如图所示。

回答下列问题：

(1) 焙烧后的产物Na2CrO4中Cr的化合价为_____。

(2)滤液1用H2SO4酸化时发生反应的离子方程式为2CrCO42-+2H+=Cr2O72-+ H2O和_______，该过程不能用盐酸代替硫酸的理由是_______________。

(3)向滤液2中加蔗糖的目的是_________，滤液3中溶质的主要成分为_____(填化学式)。

(4)若向滤液2的饱和溶液中加入KCl固体，充分反应后可得货要的试剂K2Cr2O7。该反应能发生的原因是____________________。

Answer 1

【答案】 +6 SiO32-+2H+=H2SiO3↓ 盐酸会被Cr2O72- (或CrO42-）氧化生成Cl2，且Cl2会污染环境 作还原剂，将Cr2O72-还原为 Cr3+ Na2SO4、(NH4)2SO4 相同条件下，K2Cr2O7在水中的溶解度比Na2Cr2O7小

【解析】(1) Na2CrO4中钠为+1价，O为-2价，根据正负化合价的代数和为0，Cr的化合价为+6价，故答案为：+6；

(2) 铬矿石的主要成分为Cr2O3，并含有一定量的FeO、SiO2等杂质，在空气中与碳酸钠一起焙烧，生成Na2CrO4、硅酸钠，因此滤液1用H2SO4酸化时发生反应的离子方程式为2CrCO42-+2H+=Cr2O72-+ H2O和SiO32-+2H+=H2SiO3↓，盐酸会被Cr2O72- (或CrO42-)氧化生成Cl2，且Cl2会污染环境，不能用盐酸代替硫酸，故答案为：SiO32-+2H+=H2SiO3↓；盐酸会被Cr2O72- (或CrO42-)氧化生成Cl2，且Cl2会污染环境；

(3)向滤液2含有Cr2O72- ，具有强氧化性，根据流程图，加入蔗糖可以将Cr2O72-还原为 Cr3+，再加入尿素，尿素能够被Cr2O72-氧化为二氧化碳和氨气，生成的氨气被之前属于的硫酸吸收，生成硫酸铵，因此滤液3中溶质主要有Na2SO4、(NH4)2SO4，故答案为：作还原剂，将Cr2O72-还原为 Cr3+；Na2SO4、(NH4)2SO4；

(4) 相同条件下，K2Cr2O7在水中的溶解度比Na2Cr2O7小，因此向滤液2的饱和溶液中加入KCl固体，充分反应后可得重要的试剂K2Cr2O7，故答案为：相同条件下，K2Cr2O7在水中的溶解度比Na2Cr2O7小。