Question

【题目】以某铬矿石（主要成分是Cr2O3 ， 含FeO、SiO2等杂质）为原料生产Cr2O3的流程如下：
已知：Cr2O72﹣+H2O2CrO42﹣+2H+ ， Ksp[Cr（OH）3]=6.4×10﹣31 ， lg2=0.3
（1）步骤Ⅰ中为了提高反应速率应该采取的措施有、 ． （写2种）
（2）滤液1中的阴离子除CO32﹣外，主要还有、 ．
（3）步骤Ⅳ发生的反应中Cr2O72﹣和蔗糖（C12H22O11）的物质的量之比为 ．
（4）步骤Ⅴ中为了使Cr3+完全沉淀[此时，c（Cr3+）≤10﹣5molL﹣1]，pH至少调至 ．
（5）滤液3的主要溶质是两种盐，化学式为 ．
（6）研究发现，固态Na2CrO4与氨气在500℃下反应得到NaCrO2 ， 将NaCrO2溶解后通入CO2得到更为纯净的Cr（OH）3 ． 则NaCrO2溶液与过量CO2反应的离子方程式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）适当升温；粉碎铬矿石
（2）CrO42﹣；SiO32﹣
（3）8：1
（4）5.6
（5）（NH4）2SO4、Na2SO4
（6）CrO2﹣+CO2+2H2O=Cr（OH）3↓+HCO3﹣
【解析】以铬矿石（主要成分是Cr2O3 ， 含FeO、SiO2等杂质）为原料，加入碳酸钠和氧气高温灼烧发生反应，二氧化硅能与碳酸钠反应生成硅酸钠，FeO被氧化为氧化铁，水浸过滤分离，结合滤液2与蔗糖得到Cr3+、信息Cr2O72﹣+H2O2CrO42﹣+2H+ ， 可知滤液1中含有Na2CrO4、Na2SiO3、未反应的Na2CO3 ， 过滤得到滤渣为氧化铁，调节溶液pH使硅酸根转化为硅酸沉淀，再过滤除去，得到滤液2中含有Na2Cr2O7、Na2SO4 ， 用蔗糖还原，再与尿素反应，滤液3的主要溶质是两种盐为（NH4）2SO4、Na2SO4 ． （1）适当升温、粉碎铬矿石、搅拌等等可以反应速率，
所以答案是：适当升温、粉碎铬矿石、搅拌等；（2）滤液1中含有Na2CrO4、Na2SiO3、Na2CO3等，除CO32﹣外，主要还有：CrO42﹣、SiO32﹣ ，
所以答案是：CrO42﹣、SiO32﹣；（3）反应中Cr元素化合价由+6价降低为+3价，C元素由0价升高为+4，根据电子转移守恒则：6n（Cr2O72﹣）=48n（蔗糖），故n（Cr2O72﹣）：n（蔗糖）=8：1所以答案是：8：1；（4）Cr3+沉淀完全的浓度为10﹣5mol/L，根据KSP[Cr（OH）3]=c（Cr3+）×c3（OH﹣）=6.4×10﹣31 ， 可知c（OH﹣）=4×10﹣9mol/L，则c（H+）= mol/L= ×10﹣5mol/L，则pH=﹣lg ×10﹣5=5.6，所以答案是：5.6；（5）滤液3的主要溶质是两种盐是（NH4）2SO4、Na2SO4 ， 所以答案是：（NH4）2SO4、Na2SO4；（6）将NaCrO2溶解后通入CO2得到更为纯净的Cr（OH）3 ， 属于水解反应，还生成碳酸氢钠，反应离子方程式为：CrO2﹣+CO2+2H2O=Cr（OH）3↓+HCO3﹣ ， 所以答案是：CrO2﹣+CO2+2H2O=Cr（OH）3↓+HCO3﹣ ．