Question

【题目】铬渣（铬主要以Cr2O3形式存在，同时含有Al2O3、SiO2等杂质）是铬电镀过程中产生的含铬污泥，实现其综合利用，可减少铬产生的环境污染。铬渣综合利用工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）焙烧得到的产物含有Na2CrO4和一种无污染的气体，则生成Na2CrO4的反应方程式为________________________________________________________。

（2）除去铝元素的离子方程式为__________________________________________。

（3）理论上加入醋酸铅、硝酸铅均可以得到铬酸铅沉淀，工艺流程中不选用醋酸铅的原因是___________。

（4）铬酸铅是一种用于水彩和油彩的筑色颜料，遇到空气中的硫化物颜色会变黑，该过程的化学反应方程式为___________________________。

（5）实验室常利用Cr3+在碱性溶液中的还原性，使其转化为CrO42-，从而实现与Al3+的分离，这个过程中需要加入的两种试剂是__________、__________（填化学式），分离操作是_______________________。

Answer 1

【答案】5Cr2O3＋14NaOH＋6NaNO3 ==10Na2CrO4＋3N2↑＋7H2O AlO2-＋H+＋H2O==Al(OH)3↓ 不引入新的杂质 PbCrO4＋H2S==PbS＋H2CrO4 NH3·H2O H2O2 过滤

【解析】

干燥粉碎铬渣（铬主要以Cr2O3形式存在，同时含有Al2O3、SiO2等杂质），加入NaOH、NaNO3，发生反应：5Cr2O3+14NaOH+6NaNO310Na2CrO4+3N2↑+7H2O，浸出液含有NaOH、NaNO3、Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2，除去不溶性杂质，加入硝酸调节pH，除去NaOH、Na2SiO3、NaAlO2，过滤，滤液为NaNO3、NaNO3、Na2CrO4，加入硝酸铅，得到铬酸铅沉淀，过滤、洗涤、干燥得产品，据此分析解答。

（1）焙烧得到的产物含有Na2CrO4和一种无污染的气体氮气，则生成Na2CrO4的化学方程式为5Cr2O3＋14NaOH＋6NaNO3=10Na2CrO4＋3N2↑＋7H2O；

（2）氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，通过调节pH转化为氢氧化铝沉淀，则除去铝元素的离子方程式为AlO2－＋H+＋H2O=Al(OH)3↓；

（3）工艺流程中不选用醋酸铅的原因是不引入新的杂质；

（4）铬酸铅遇到空气中的硫化物颜色会变黑，说明有PbS产生，因此该过程的化学方程式为PbCrO4＋H2S=PbS＋H2CrO4；

（5）由于氢氧化铝能溶于强碱溶液中，NH3·H2O不会溶解氢氧化铝沉淀，所以加入NH3·H2O提供碱性环境，而且将Al3+转化为氢氧化铝沉淀；要转化为CrO42－，需要加入氧化剂，因此加入H2O2将Cr3+氧化为CrO42－，不会引人杂质，所以这个过程中需要加入的试剂是NH3·H2O、H2O2，分离操作是过滤。