铬酸铅俗称铬黄.不溶于水．广泛用于涂料.油墨.漆布.塑料和文教用品等工业．实验室模拟工业上用铬污泥(含有Cr2O3.Fe2O3.Al2O3.SiO2等)制备铬黄的工艺流程如下:(1)将铬污泥粉碎的目的是增大接触面积.提高浸取率．(2)废渣的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3．已知25℃时.Al(OH)3的Ksp=1.3×10-33.则该温度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．铬酸铅俗称铬黄，不溶于水．广泛用于涂料、油墨、漆布、塑料和文教用品等工业．实验室模拟工业上用铬污泥（含有Cr₂O₃、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂等）制备铬黄的工艺流程如下：

（1）将铬污泥粉碎的目的是增大接触面积，提高浸取率．
（2）废渣的主要成分是Al（OH）₃和Fe（OH）₃．已知25℃时，Al（OH）₃的K_sp=1.3×10^-33，则该温度下反应Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺的平衡常数为7.7×10^-10．
（3）写出加入30%H₂O₂过程中发生的离子反应方程式：3H₂O₂+2CrO₂^-+2OH^-=2CrO₄^2-+4H₂O．
（4）加入Pb（NO₃）₂沉淀CrO₄^2-时，检验沉淀是否完全的方法是静置分层后，取上层清液，继续滴加Pb（NO₃）₂溶液，无沉淀生成，说明沉淀完全．

分析流程分析可知，铬污泥（主要成分为Cr₂O₃，杂质为Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂）为原料粉碎后在反应器中加入浓盐酸浸取，因二氧化硅不反应，经过滤可得到废渣为二氧化硅，溶液a中含有Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺等，加入碳酸钠溶液调节pH8.5～9.5，可除去Fe³⁺、Al³⁺，得到的废渣为Al（OH）₃和Fe（OH）₃，在CrO₂^2-溶液中加入过氧化氢，经氧化可得到CrO₄^2-溶液，然后加入Pb（NO₃）₂溶液，可得到PbCrO₄沉淀，过滤后废液中含有Pb（NO₃）₂，加入明矾可得到硫酸铅．
（1）将铬污泥粉碎可以增大与盐酸的接触面积，有利于提高浸取率；
（2）K_sp[Al（OH）₃]=c（Al³⁺）•c³（OH^-），水解平衡常数K_h=$\frac{{c}^{3}（{H}^{+}）}{c（A{l}^{3+}）}$，故K_sp[Al（OH）₃]•K_h=（k_w）³，据此计算；
（3）由流程图可知，加入30%H₂O₂的目的是在碱性条件下将CrO₂^-氧化为CrO₄^2-，同时生成水；
（4）检验沉淀是否完全的方法是：静置分层后，取上层清液，继续滴加Pb（NO₃）₂溶液，无沉淀生成，说明沉淀完全．

解答解：流程分析可知，铬污泥（主要成分为Cr₂O₃，杂质为Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂）为原料粉碎后在反应器中加入浓盐酸浸取，因二氧化硅不反应，经过滤可得到废渣为二氧化硅，溶液a中含有Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺等，加入碳酸钠溶液调节pH8.5～9.5，可除去Fe³⁺、Al³⁺，得到的废渣为Al（OH）₃和Fe（OH）₃，在CrO₂^2-溶液中加入过氧化氢，经氧化可得到CrO₄^2-溶液，然后加入Pb（NO₃）₂溶液，可得到PbCrO₄沉淀，过滤后废液中含有Pb（NO₃）₂，加入明矾可得到硫酸铅，
（1）将铬污泥粉碎可以增大与盐酸的接触面积，有利于提高浸取率，故答案为：增大接触面积，提高浸取率；
（2）K_sp[Al（OH）₃]=c（Al³⁺）•c³（OH^-）=1.3×10^-33，水解平衡常数K_h=$\frac{{c}^{3}（{H}^{+}）}{c（A{l}^{3+}）}$，故K_sp[Al（OH）₃]•K_h=（k_w）³=（10^-14）³=10^-42，所以K_h=$\frac{1{0}^{-42}}{1.3×1{0}^{-33}}$=7.7×10^-10，故答案为：7.7×10^-10；
（3）由流程图可知，加入30%H₂O₂的目的是在碱性条件下将CrO₂^-氧化为CrO₄^2-，同时生成水，反应离子方程式为3H₂O₂+2CrO₂^-+2OH^-=2CrO₄^2-+4H₂O，故答案为：3H₂O₂+2CrO₂^-+2OH^-=2CrO₄^2-+4H₂O；
（4）检验沉淀是否完全的方法是：静置分层后，取上层清液，继续滴加Pb（NO₃）₂溶液，无沉淀生成，说明沉淀完全，故答案为：静置分层后，取上层清液，继续滴加Pb（NO₃）₂溶液，无沉淀生成，说明沉淀完全．