Question

【題目】以某鉻礦石（主要成分是Cr2O3 ， 含FeO、SiO2等雜質）為原料生產Cr2O3的流程如下：
已知：Cr2O72﹣+H2O2CrO42﹣+2H+ ， Ksp[Cr（OH）3]=6.4×10﹣31 ， lg2=0.3
（1）步驟Ⅰ中為了提高反應速率應該采取的措施有、 ． （寫2種）
（2）濾液1中的陰離子除CO32﹣外，主要還有、 ．
（3）步驟Ⅳ發生的反應中Cr2O72﹣和蔗糖（C12H22O11）的物質的量之比為 ．
（4）步驟Ⅴ中為了使Cr3+完全沉淀[此時，c（Cr3+）≤10﹣5molL﹣1]，pH至少調至 ．
（5）濾液3的主要溶質是兩種鹽，化學式為 ．
（6）研究發現，固態Na2CrO4與氨氣在500℃下反應得到NaCrO2 ， 將NaCrO2溶解后通入CO2得到更為純凈的Cr（OH）3 ． 則NaCrO2溶液與過量CO2反應的離子方程式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）適當升溫；粉碎鉻礦石
（2）CrO42﹣；SiO32﹣
（3）8：1
（4）5.6
（5）（NH4）2SO4、Na2SO4
（6）CrO2﹣+CO2+2H2O=Cr（OH）3↓+HCO3﹣
【解析】以鉻礦石（主要成分是Cr2O3 ， 含FeO、SiO2等雜質）為原料，加入碳酸鈉和氧氣高溫灼燒發生反應，二氧化硅能與碳酸鈉反應生成硅酸鈉，FeO被氧化為氧化鐵，水浸過濾分離，結合濾液2與蔗糖得到Cr3+、信息Cr2O72﹣+H2O2CrO42﹣+2H+ ， 可知濾液1中含有Na2CrO4、Na2SiO3、未反應的Na2CO3 ， 過濾得到濾渣為氧化鐵，調節溶液pH使硅酸根轉化為硅酸沉淀，再過濾除去，得到濾液2中含有Na2Cr2O7、Na2SO4 ， 用蔗糖還原，再與尿素反應，濾液3的主要溶質是兩種鹽為（NH4）2SO4、Na2SO4 ． （1）適當升溫、粉碎鉻礦石、攪拌等等可以反應速率，
所以答案是：適當升溫、粉碎鉻礦石、攪拌等；（2）濾液1中含有Na2CrO4、Na2SiO3、Na2CO3等，除CO32﹣外，主要還有：CrO42﹣、SiO32﹣ ，
所以答案是：CrO42﹣、SiO32﹣；（3）反應中Cr元素化合價由+6價降低為+3價，C元素由0價升高為+4，根據電子轉移守恒則：6n（Cr2O72﹣）=48n（蔗糖），故n（Cr2O72﹣）：n（蔗糖）=8：1所以答案是：8：1；（4）Cr3+沉淀完全的濃度為10﹣5mol/L，根據KSP[Cr（OH）3]=c（Cr3+）×c3（OH﹣）=6.4×10﹣31 ， 可知c（OH﹣）=4×10﹣9mol/L，則c（H+）= mol/L= ×10﹣5mol/L，則pH=﹣lg ×10﹣5=5.6，所以答案是：5.6；（5）濾液3的主要溶質是兩種鹽是（NH4）2SO4、Na2SO4 ， 所以答案是：（NH4）2SO4、Na2SO4；（6）將NaCrO2溶解后通入CO2得到更為純凈的Cr（OH）3 ， 屬于水解反應，還生成碳酸氫鈉，反應離子方程式為：CrO2﹣+CO2+2H2O=Cr（OH）3↓+HCO3﹣ ， 所以答案是：CrO2﹣+CO2+2H2O=Cr（OH）3↓+HCO3﹣ ．