Question

【题目】氟化铬可用作毛织品防蛀剂、卤化催化剂、大理石硬化及着色剂。以铬云母矿石(含4.5%Cr2O3,还含Fe2O3、FeO、MgO、SiO2)为原料制备氟化铬的工艺流程如下。

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH:

氢氧化物	Fe(OH)3	Mg(OH)2	Cr(OH)3	Fe(OH)2
开始沉淀的pH	2.3	8.8	4.9	7.5
沉淀完全的pH	4.1	10.4	6.8	9.7

请回答下列问题:

(1)将铬云母矿石粉碎的目的是___________。

(2)Cr2O3与稀硫酸反应的化学方程式为________________。

(3)第一次滴加氨水调节pH范围为______。

(4)第二次滴加氨水调节pH 为6.8~8.8的目的是___________,Cr(OH)3与 Al(OH)3 一样具有两性，若第二次滴加的氨水改为NaOH溶液，生成的Cr(OH)3会部分溶解，写出Cr(OH)3溶解的离子方程式:___________。

Answer 1

【答案】增大接触面积，提高浸取率，加快浸取速率 Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O 4.1~4.9(或4.1≤pH<4.9) 使Cr3+完全沉淀，Mg2+不沉淀 Cr(OH)3+OH-=Cr(OH)4-

【解析】

铬云母矿石(含4.5%Cr2O3,还含Fe2O3、FeO、MgO、SiO2)，加硫酸酸浸溶解，其中SiO2不与硫酸反应，则滤渣1为SiO2，过滤后得到含有Cr3+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、SO42-的溶液，根据题中表格提供的相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH，为了把杂质铁元素除去，加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水调节pH范围为4.1~4.9，使Fe3+完全沉淀转化为Fe(OH)3，为了将使Cr3+与Mg2+彻底分离，根据流程结合金属离子生成氢氧化物沉淀的pH，由于Cr(OH)3与 Al(OH)3 一样具有两性，不能使用强碱使Cr3+完全沉淀，再次加入氨水调节pH 为6.8~8.8，使Cr3+完全沉淀，Mg2+不沉淀，再次过滤，滤液中为Mg2+，得到Cr(OH)3沉淀，用氢氟酸与Cr(OH)3反应转化氟化铬，在经过一系列操作，最后得到产品。

(1) 铬云母矿石粉碎的目的是增大接触面积，提高浸取率，加快浸取速率，

故答案为：增大接触面积，提高浸取率，加快浸取速率；

(2)Cr2O3与稀硫酸反应的化学方程式为Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O，

答案为：Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O；

(3)第一次滴加氨水调节pH范围为4.1~4.9，

答案为：4.1~4.9(或4.1≤pH<4.9)；

(4)第二次滴加氨水调节pH 为6.8~8.8的目的使使Cr3+完全沉淀,Mg2+不沉淀；Cr(OH)3与 Al(OH)3 一样具有两性，若第二次滴加的氨水改为NaOH溶液,生成的Cr(OH)3会部分溶解，该反应的离子方程式为Cr(OH)3+OH-=Cr(OH)4-，

答案为：使Cr3+完全沉淀，Mg2+不沉淀，Cr(OH)3+OH-=Cr(OH)4-。