题目内容
【题目】电镀污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物质,工业上通过下述流程回收Na2Cr2O7等物质.
已知:
①Cr(OH)3、ZnO和Al2O3一样均为两性化合物;
②Na2Cr2O7、Na2SO4在不同温度下的溶解度如表:
20℃ | 60℃ | 100℃ | |
Na2SO4 | 19.5 | 45.3 | 42.5 |
Na2Cr2O7 | 183 | 269 | 415 |
(1)焙烧过程中生成Na2CrO4的化学方程式为;水浸后溶液中除Na2CrO4还存在的溶质有和;
(2)加入H2SO4调节pH的目的为;
(3)得到滤渣Ⅲ的“系列操作”的步骤为、过滤;
(4)若1L加入H2SO4后所得溶液中含铬元素质量为23.4g,CrO42﹣有8/9转化为Cr2O72﹣ , 求转化后所得溶液中c(Cr2O72﹣)=molL﹣1;
(5)向Na2Cr2O7与H2SO4混合液中加入H2O2 , 再加入乙醚并摇动,乙醚层为蓝色.乙醚中溶有CrO5 , 则发生反应的化学方程式为 .
【答案】
(1)4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+6H2O+4CO2;NaAlO2;Na2ZnO2
(2)除去溶液中NaAlO2、Na2ZnO2杂质,并将CrO42﹣转化为Cr2O72﹣
(3)蒸发浓缩;冷却结晶
(4)0.2
(5)Na2Cr2O7+4H2O2+H2SO4═2CrO5+Na2SO4+5H2O
【解析】解:(1)根据上面的分析可知,氢氧化铬与碳酸钠在氧气的作用下被氧化成铬酸钠,反应的化学方程式为4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+6H2O+4CO2 , 焙烧后的固体中Na2CrO4、Na2ZnO2、NaAlO2都溶于水,所以水浸后溶液中的溶质除Na2CrO4还存在 NaAlO2、Na2ZnO2 , 所以答案是:4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2
4Na2CrO4+6H2O+4CO2; NaAlO2、Na2ZnO2;(2)水浸后溶液中存在Na2CrO4 , 加入硫酸发生CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O,NaAlO2、Na2ZnO2与酸反应,可以除去溶液中NaAlO2、Na2ZnO2杂质,并将CrO42﹣转化为Cr2O72﹣ ,
所以答案是:除去溶液中NaAlO2、Na2ZnO2杂质,并将CrO42﹣转化为Cr2O72﹣;(3)铬酸钠中加入硫酸生成重铬酸钠和硫酸钠,所以得到滤渣Ⅲ应为硫酸钠,根据两种物质的溶解度与温度的关系可知重铬酸钠的溶解度较大,而硫酸钠的溶解度较小,所以得到滤渣Ⅲ硫酸钠的步骤为 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,
所以答案是:蒸发浓缩;冷却结晶;(4)若1L加入H2SO4后所得溶液中含铬元素质量为23.4g即铬的物质的量为 =0.45mol,CrO42﹣有8/9转化为Cr2O72﹣ , 所以溶液中n(Cr2O72﹣)=0.45mol×
=×
0.2 mol,则溶液中c(Cr2O72﹣)=0.2molL﹣1 ,
所以答案是:0.2;(5)Na2Cr2O7与H2O2 , 在酸性条件下反应生成CrO5 , 反应的化学方程式为Na2Cr2O7+4H2O2+H2SO4═2CrO5+Na2SO4+5H2O,
所以答案是:Na2Cr2O7+4H2O2+H2SO4═2CrO5+Na2SO4+5H2O.
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