题目内容
【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图。
表中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)Fe2O3、MgO、FeO、SiO2中属于碱性氧化物的有________种。
(2)将铬云母矿石粉碎的目的是________。
(3)滤渣1主要成分的用途是________。(写一种)
(4)Cr2O3与稀硫酸反应的化学方程式为___________。
(5)第一次滴加氨水调节pH范围为________。
(6)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:________。
【答案】3 增大接触面积,提高浸取率,加快浸取速率 用于制备光导纤维 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-或Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O
【解析】
将铬云母矿石粉碎后与加入的稀硫酸充分混合,其中金属氧化物反应变为可溶性盐进入溶液,SiO2进入滤渣I中,溶液中通入H2O2可以将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,然后加入氨水调节溶液的4.1<pH<4.9,得到Fe(OH)3沉淀,将沉淀过滤除去后,在继续加入氨水调节溶液的pH为6.8~8.8,就可以使Cr3+形成沉淀,而Mg2+仍然以离子形式存在于溶液中,Cr(OH)3是两性氢氧化物,会与NaOH溶液发生反应而溶解。
(1) Fe2O3、MgO、FeO都会与酸反应产生盐和水,属于碱性氧化物,而SiO2则与酸不能反应,与碱能反应产生盐和水,属于酸性氧化物,属于属于碱性氧化物的有3种;
(2)铬云母矿石是固态物质,将铬云母矿石粉碎的目的是增大反应时遇酸的接触面积,提高酸浸取率,加快浸取速率;
(3)滤渣1主要成分是SiO2,可用于制备光导纤维、制晶体硅、水泥等;
(4)Cr2O3是碱性氧化物与稀硫酸反应产生硫酸铬和水,反应的化学方程式为Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O;
(5)向酸浸后的溶液中加入H2O2,可以将Fe2+氧化产生Fe3+,第一次滴加氨水调节pH范围为4.1<pH<4.9,目的是除去溶液中的Fe3+,得到Fe(OH)3沉淀,并将该沉淀过滤除去;
(6)第二次滴加氨水调节pH为6.8~8.8的目的是使Cr3+完全形成Cr(OH)3沉淀,而Mg2+仍然以离子形式存在于溶液中,不产生Mg(OH)2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,则Cr(OH)3与NaOH发生反应而溶解的离子方程式为:Cr(OH)3+OH-=Cr(OH)4-或Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O。