Question

【题目】某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au)，可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜、粗碲等，以实现有害废料的资源化利用，工艺流程如下：

已知：煅烧时Cu2Te发生的反应为Cu2Te＋2O22CuO＋TeO2。

(1)煅烧时Cr2O3发生反应的化学方程式为______________。

(2)为提高酸浸速率，可采用的措施是____________(答出两条)。

(3)浸出液中除了含有TeOSO4（在电解过程中不反应）外，还可能含有________（填化学式）。电解沉积过程中析出单质铜的电极为_______极。

(4)工业上用铬酸钠（Na2Cr2O7）母液生产各酸钾（K2Cr2O7）工艺流程如下图所示：

通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7的原因是____________。

(5)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下：称取产品试样2.50g配成250mL溶液，用移液管取出25.00mL于锥形瓶中，加入足量稀硫酸酸化后，再加入几滴指示剂，用0.1000mol·L-1硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定，重复进行二次实验。（已知Cr2O72-被还原为Cr3+）

①氧化还原滴定过程中的离子方程式为_____________。

②若三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的平均体积为25.00mL，则所得产品中K2Cr2O7的纯度为_______﹪（已知M(K2Cr2O7)=294，计算结果保留三位有效数字）。

(6)上述流程中K2Cr2O7发生氧化还原反应后所得溶液中除含有Cr3+外还含有一定浓度的Fe3+杂质，可通过加碱调pH的方法使两者转化为沉淀。已知c(Cr3+)为3×10-5 mol·L-1，则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时Fe3+是否沉淀完全_________（填“是”或“否”）。[已知：Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31]。

Answer 1

【答案】 2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO34Na2CrO4＋4CO2 适当增大稀硫酸的浓度、升高温度、搅拌等 CuSO4(也可答“CuSO4和H2SO4”) 阴 在低温条件下K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小，且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小。 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 49.0 是

【解析】分析：某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3) 以及少量的金(Au)，可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜、粗碲等，根据流程图，煅烧时Cu2Te发生的反应为Cu2Te＋2O22CuO＋TeO2，Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4，Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液；沉渣中主要含有CuO、TeO2以及少量的金(Au)，用稀硫酸溶解后，浸出液中主要含有铜离子和TeOSO4，电解后铜离子放电生成铜，溶液中含有TeOSO4，TeOSO4与二氧化硫发生氧化还原反应生成粗碲。

详解：(1)根据流程图，煅烧时Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4，反应的化学方程式为2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO34Na2CrO4＋4CO2，故答案为：2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO34Na2CrO4＋4CO2；

(2)为提高酸浸速率，可采用的措施是适当增大稀硫酸的浓度、升高温度、搅拌等，故答案为：适当增大稀硫酸的浓度、升高温度、搅拌等；

(3)根据上述分析，浸出液中除了含有TeOSO4(在电解过程中不反应)外，还可能含有CuSO4。铜离子转化为铜发生还原反应，电解沉积过程中析出单质铜的电极为阴极，故答案为：CuSO4(也可答“CuSO4和H2SO4”)；阴；

(4)在低温条件下K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小，且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小，因此通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7，故答案为：在低温条件下K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小，且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小；

(5)①氧化还原滴定过程中发生硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2与Cr2O72-的反应，其中Cr2O72-被还原为Cr3+的离子方程式为Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O，故答案为：Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O；

②n(Fe2+)=0.025L×0.1000mol·L-1=0.0025mol，根据方程式Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O，则n(Cr2O72-)=0.0025mol××=mol，则所得产品中K2Cr2O7的纯度为×100%=49.0%，故答案为：49.0；

(6) c(Cr3+)为3×10-5 mol·L-1，则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时，c(OH-)=mol·L-1=mol·L-1，此时，c(Fe3+)===2×10-12 mol·L-1＜1×10-5 mol·L-1，说明Fe3+沉淀完全，故答案为：是。