Question

【题目】三氧化铬(CrO3)又叫铬酸酐，是一种暗红色固体，溶于水会生成铬酸(H2CrO4)，200℃以上会部分分解生成氧化铬（Cr2O3)。

I.下图是用铬铁矿（主要成分是FeCr2O4，含A12O3、SiO2等杂质）生产CrO3的传统工艺流程，请回答相关问题。

（1）操作1的名称是____，沉淀X的成分是_____(填化学式)。

（2）高温煅烧时FeCr2O4参与反应的化学方程式是____。

II.某工厂采用了一种新的生产CrO3的工艺流程，与传统工艺流程主要区别如下图所示（中间过程省略）。

（3）液相转化过程发生反应的化学方程式是____。

（4）新工艺与传统工艺相比有多种优点：可得到价值更高的副产品KNO3；___；从绿色化学角度考虑新工艺也存在某种缺点，该缺点是____。

Answer 1

【答案】溶解、过滤 Al(OH)3、H2SiO3 4FeCr2O4+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2↑ K2Cr2O7+2HNO32KNO3+2CrO3+H2O 能耗较低、产品纯度更高 硝酸挥发或分解会产生污染

【解析】

（1）铬铁矿与纯碱、空气高温煅烧后的固体通过操作1后得到固体和溶液，故操作1的名称是溶解、过滤；通过调节pH，使溶液中的偏铝酸根离子和硅酸根离子转化成沉淀，故沉淀X的成分是Al(OH)3、H2SiO3；

（2）高温煅烧时FeCr2O4与纯碱、空气反应生成氧化铁、Na2CrO4和二氧化碳，反应的化学方程式是4FeCr2O4+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2↑；

（3）液相转化过程K2Cr2O7与硝酸反应生成硝酸钾、CrO3和水，发生反应的化学方程式是K2Cr2O7+2HNO32KNO3+2CrO3+H2O；

（4）新工艺最后一步需要温度是90℃，传统工艺是高温，因此新工艺能耗较低；CrO3 200℃以上会部分分解生成Cr2O3，因此新工艺所得CrO3纯度更高；从绿色化学角度考虑新工艺也存在某种缺点，该缺点是硝酸挥发或分解会产生污染。