Question

电镀污泥中含有Cr(OH)₃、Al₂O₃、ZnO、CuO、NiO等物质，工业上通过“中温焙烧—钠氧化法”回收Na₂Cr₂O₇等物质。

已知：水浸后溶液中存在Na₂CrO₄、NaAlO₂[也可表示为NaAl(OH)₄]、Na₂ZnO₂等物质。
（1）水浸后回收Cu、Ni时的操作是      。水浸后的溶液呈           性（“酸”、“碱”、“中”）
（2）完成氧化焙烧过程中生成Na₂CrO₄的化学方程式
  Cr(OH)₃ +    Na₂CO₃ +    O₂   Na₂CrO₄ +     CO₂    +  H₂O
（3）滤渣II的主要成分有Zn(OH)₂、          。
（4）已知：①除去滤渣II后，溶液中存在如下反应：CrO₄^2—+ 2H⁺Cr₂O₇^2—+ H₂O；②Na₂Cr₂O₇、Na₂CrO₄在不同温度下的溶解度如下表

化学式	20℃	60℃	100℃
Na2SO4	19.5	45.3	42.5
Na2Cr2O7	183	269	415
Na2CrO4	84	115	126

 
“系列操作”中为：继续加入H₂SO₄，           冷却结晶，过滤。继续加入H₂SO₄目的是__________________________________________________。
（5）工业上还可以在水浸过滤后的溶液（Na₂CrO₄）加入适量H₂SO₄，用石墨做电极电解生产金属铬，写出生成铬的电极反应方程式                            。

Answer 1

（16分）
（1）过滤(2分)；碱性  (2分) ；
（2）4Cr(OH)₃ + 4Na₂CO₃ +3O₂4Na₂CrO₄ +4CO₂ +6H₂O  (3分)；
（3）Al(OH)₃ ( 2分)；
（4）蒸发、浓缩 (2分) ；促进平衡2CrO₄^2—+ 2H⁺Cr₂O₇^2—+ H₂O 向正反应方向移动，尽可能生成更多溶解度更大的Na₂CrO₇ (2分)；
（5）CrO₄^2— + 8H⁺+ 6e^—="Cr+" 4H₂O (3分)

解析试题分析：（1）Cu、Ni等金属不溶于水，过滤即可得固体；CO₃^2-、AlO₂^-、ZnO₂^2-等水解显碱性；（2）氧化还原反应方程式的配平，铬升三价，O₂降四价，易配平，见答案所示；（3）Zn(OH)₂、Al(OH)₃均是两性氢氧化物，能生成Zn(OH)₂另外就是Al(OH)₃铬的钠盐此时不沉淀；（4）结合题给已知信息加H₂SO₄会转为为Na₂Cr₂O₇，又结合溶解度变化特点，要得到Na₂Cr₂O₇需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即可；继续加硫酸的作用是促进平衡2CrO₄^2—+ 2H⁺Cr₂O₇^2—+ H₂O 向正反应方向移动，尽可能生成更多溶解度更大的Na₂CrO₇；(5) 根据铬由+6价变为0价，需要得到6e^-，配电荷和物质即可得：CrO₄^2— + 8H⁺+ 6e^—="Cr+" 4H₂O
考点：考查化学工艺流程的分析，具体涉及考点有：分离提纯的操作、溶液酸碱性的判断、氧化还原反应方程式的配平、得到产品的操作及原因解释、电解的电极反应式的书写。