题目
16.(13分)重铬酸钠(Na2Cr3O)广泛应用于医药和印染行业,用含铬矿渣(主要成分是Cr2O3,还含有少量-|||-Fe2O3和Al2O3)制备Na2Cr2O7的流程如下:-|||-O 2 H2O H2SO4 H2SO4-|||-2-|||- 含铬矿渣 Na2CO3^- → 灼烧 → 浸取 中和除铝 酸化 蒸发结晶 a2Cr2O7-|||-滤渣 Al(OH)3 Na2SO4-|||-已知:室温下, ((OH))_(3)+(OH)^--([ Al{(OH))_(4)] }^- ;K=10^063、 _(u)=1times (10)^-14-|||-回答下列问题:-|||-(1)含铬矿渣"灼烧"过程中,Al2O将转化为 __ (填化学式)。而Cr O3将氧化为Na2CrO4,其化学-|||-方程式中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 __ 。-|||-(2)"浸取"所得的滤渣中含量最多的金属元素是_ __ 下列措施能显著提高浸取率的方法是 __ 。。-|||-A.搅拌 B.增加水量 C.升高温度 D.增大压强-|||-(3)室温下"中和除铝" ([ Al{(OH))_(4)] }^-+(H)^+-Al((OH))_(3)downarrow +(H)_(2)O 控制 = __-|||-____,可保证 ([ Al{(OH))_(4)] }^--|||-恰好沉淀完全(溶液中浓度为 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_f20936fbf34d564f2b094a9b93587390.jpgtimes (10)^-5mol/L )。此步骤中H 2SO4也可选用"灼烧"步骤产生的 __-|||-___(填化-|||-学式)代替。-|||-(4)"酸化"步骤主要发生的离子反应方程式为 __-|||-(5)三氧化铬 () 常用于做鞣革织物媒染剂,可用Na2Cr2O7固体与浓硫酸反应制取,产物中有一种显-|||-酸性的盐,写出该化学反应方程式 __ 。。
题目解答
答案
解析
步骤 1：含铬矿渣“灼烧”过程
含铬矿渣中的Al2O3在灼烧过程中与NaOH反应生成NaAlO2，而Cr2O3被氧化为Na2CrO4。根据氧化还原反应原理，Cr2O3中的Cr元素从+3价被氧化为+6价，Na2CrO4中的Cr元素从+6价被还原为+3价，因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2。
步骤 2：浸取过程
浸取过程中，滤渣中含量最多的金属元素是Fe，因为Fe2O3不溶于水，而Al2O3和Cr2O3在灼烧过程中已经转化为可溶性盐。提高浸取率的方法包括搅拌、增加水量和升高温度，但增大压强对浸取率影响不大。
步骤 3：中和除铝过程
中和除铝过程中，为了保证[Al(OH)4]-恰好沉淀完全，需要控制pH值。根据K值和Ka值，可以计算出pH值。此步骤中H2SO4也可选用灼烧步骤产生的CO2代替，因为CO2可以与NaOH反应生成H2O和Na2CO3，从而达到中和的目的。
步骤 4：酸化过程
酸化过程中，主要发生的离子反应方程式为2CrO4^2- + 2H+ -> Cr2O7^2- + H2O。
步骤 5：制备三氧化铬
三氧化铬可用Na2CrO4固体与浓硫酸反应制取，产物中有一种显酸性的盐，该化学反应方程式为Na2CrO4 + H2SO4 -> CrO3 + Na2SO4 + H2O。
含铬矿渣中的Al2O3在灼烧过程中与NaOH反应生成NaAlO2，而Cr2O3被氧化为Na2CrO4。根据氧化还原反应原理，Cr2O3中的Cr元素从+3价被氧化为+6价，Na2CrO4中的Cr元素从+6价被还原为+3价，因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2。
步骤 2：浸取过程
浸取过程中，滤渣中含量最多的金属元素是Fe，因为Fe2O3不溶于水，而Al2O3和Cr2O3在灼烧过程中已经转化为可溶性盐。提高浸取率的方法包括搅拌、增加水量和升高温度，但增大压强对浸取率影响不大。
步骤 3：中和除铝过程
中和除铝过程中，为了保证[Al(OH)4]-恰好沉淀完全，需要控制pH值。根据K值和Ka值，可以计算出pH值。此步骤中H2SO4也可选用灼烧步骤产生的CO2代替，因为CO2可以与NaOH反应生成H2O和Na2CO3，从而达到中和的目的。
步骤 4：酸化过程
酸化过程中，主要发生的离子反应方程式为2CrO4^2- + 2H+ -> Cr2O7^2- + H2O。
步骤 5：制备三氧化铬
三氧化铬可用Na2CrO4固体与浓硫酸反应制取，产物中有一种显酸性的盐，该化学反应方程式为Na2CrO4 + H2SO4 -> CrO3 + Na2SO4 + H2O。