[题目]氧化铬(Cr2O3)的性质独特.在冶金.颜料等领域有着不可替代的地位.一种利用淀粉水热还原铬酸钠制备氧化铬的工艺流程如图:已知:①向含少量Na2CO3的铬酸钠碱性溶液中通入CO2可制得不同碳化率的铬酸钠碳化母液.②“还原反应剧烈放热.可制得Cr(OH)3浆料.(1)该工艺中“还原反应最初使用的是蔗糖或甲醛.后来改用价格低廉的淀粉.请写� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】氧化铬（Cr2O3）的性质独特，在冶金、颜料等领域有着不可替代的地位。一种利用淀粉水热还原铬酸钠制备氧化铬的工艺流程如图：

已知：①向含少量Na2CO3的铬酸钠碱性溶液中通入CO2可制得不同碳化率的铬酸钠碳化母液。

②“还原”反应剧烈放热，可制得Cr(OH)3浆料。

（1）该工艺中“还原”反应最初使用的是蔗糖或甲醛，后来改用价格低廉的淀粉。请写出甲醛（HCHO）与铬酸钠（Na2CrO4）溶液反应的离子方程式__。

（2）将混合均匀的料液加入反应釜，密闭搅拌，恒温发生“还原”反应，下列有关说法错误的是__（填标号）。

A.该反应一定无需加热即可进行

B.必要时可使用冷却水进行温度控制

C.铬酸钠可适当过量，使淀粉充分反应

D.应建造废水回收池，回收含铬废水

（3）测得反应完成后在不同恒温温度、不同碳化率下Cr(Ⅵ)还原率如图。实际生产过程中Cr(Ⅵ)还原率可高达99.5%以上，“还原”阶段采用的最佳反应条件为_、__。

（4）滤液中所含溶质为__。该水热法制备氧化铬工艺的优点有__、__（写出两条即可）。

（5）由水热法制备的氢氧化铬为无定型氢氧化铬[2Cr(OH)3H2O]。将洗涤并干燥后的氢氧化铬滤饼充分煅烧，失去质量与固体残留质量比为_。

【答案】4CrO42-+3HCHO+4H2O=4Cr(OH)3↓+2OH-+3CO32- AC 碳化率40% 恒温240℃ Na2CO3 原料价格低廉、设备要求低污染小、原料可循环利用、转化率高等 9:19

【解析】

在碱性条件下，利用铬酸钠碳化母液与淀粉发生氧化还原反应生成Cr(OH)3沉淀、碳酸钠或碳酸氢钠(取决于起始反应溶液的碱性)，然后过滤、洗涤，通过煅烧Cr(OH)3然后经过一系列操作得到产品，以此解答。

（1）HCHO中碳元素化合价为0价，该反应在碱性环境下进行，最终生成为有碳酸钠、Cr(OH)3等，根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒可知其反应的离子方程式为：4CrO42-+3HCHO+4H2O=4Cr(OH)3↓+2OH-+3CO32-；

（2）A．根据题目信息可知，还原过程需加热，引发反应，A正确；

B．因该反应放热剧烈，若温度过高，Cr(OH)3可能会发生分解，会影响最终产品质量，因此可在必要时可使用冷却水进行温度控制，B错误；

C．过量铬酸钠会导致滤液回收处理时铬酸钠碳化母液的碳化率发生改变，为保证原料的充分利用，应使淀粉适当过量，使铬酸钠充分反应，C正确；

D．铬为重金属元素，直接排放至环境中会污染水资源，因此应建造废水回收池，回收含铬废水，D错误；

综上可知，答案为AC；

（3）由图可知，在碳化率为40%时，还原率较高，在温度为240℃时，还原率达到接近100%，再升高温度对于还原率的影响不大，故最佳反应条件为：碳化率40%、恒温240℃；

（4）由上述分析可知，滤液中所含溶质为：Na2CO3(或NaHCO3或Na2CO3、NaHCO3)；水热法制备工艺的优点有：工艺清洁、原料价格低廉、设备要求低、副产物碳酸盐可用于铬酸钠碳化母液的制备、无废气废渣排放、废水可回收利用、流程短等；

（5）加热过程中相关物质的转化关系为：2Cr(OH)3H2O~Cr2O3~5H2O，失去的质量为水，固体剩余的质量为氧化铬，即，剩余的质量：失去的质量为19：9。

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