Question

【題目】元素鉻(Cr)在自然界主要以＋3價和＋6價存在。回答下列問題：

(1)＋6價的Cr能引起細胞變異而對人體不利，可用Na2SO3將Cr2O72－還原為Cr3＋，反應的離子方程式為____________________。

(2)利用鉻鐵礦(FeO·Cr2O3)冶煉制取金屬鉻的工藝流程如圖所示：

①為加快焙燒速率和提高原料的利用率，可采取的措施是_________(寫一條)。

②“水浸”后，要獲得浸出液的操作是_______。浸出液的主要成分為Na2CrO4，向“濾液”中加入酸化的氯化鋇溶液有白色沉淀生成，則“還原”操作中發生反應的離子方程式為______。

③加熱Cr(OH)3可得到Cr2O3。從工業成本角度考慮，用Cr2O3制取金屬Cr的冶煉方法是_________。

Answer 1

【答案】3SO32-+8H++Cr2O72－=2Cr3++3SO42-+4H2O 將鉻鐵礦粉碎 過濾 3S2-+20H2O+8Cr2O72－=8Cr(OH)3↓+3SO42- +16OH- 高溫下，用CO還原或熱還原法

【解析】

(1)反應中鉻元素化合價從＋6價降為+3價，硫元素從+4價升高到+6價，依據得失電子守恒，原子個數守恒，離子反應方程式為3SO32-+8H++Cr2O72－=2Cr3++3SO42-+4H2O；

(2)①影響化學反應速率的外界因素主要有物質的表面積大小、表面積越大，反應速率越快，故為加快焙燒速率和提高原料的利用率，可采取的措施是粉碎鉻鐵礦；

②“水浸”要獲得浸出液，要過濾出浸渣，采取的操作是過濾；浸出液的主要成分為Na2CrO4，向“濾液”中加入酸化的氯化鋇溶液有白色沉淀生成，說明加入的Na2S被氧化成SO42-，Cr元素由+6價降為+3價，S元素由-2價升到+6價，依據原子守恒和得失電子守恒，得到反應為3S2-+20H2O+8Cr2O72－=8Cr(OH)3↓+3SO42- +16OH-；

③從工業成本角度考慮，用Cr2O3制取金屬Cr，可以采取CO高溫還原Cr2O3 (熱還原法)。