Question

【题目】从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下：

已知：①铬渣含有Na2SO4及少量Cr2O、Fe3＋；

②Fe3＋、Cr3＋完全沉淀(c≤1.0×10－5mol·L－1)时pH分别为3.6和5。

(1)“微热”除能加快反应速率外，同时还可以________________________，滤渣A为________(填化学式)。

(2)根据溶解度(S)～温度(T)曲线，操作B的最佳方法为________(填字母序号)。

A．蒸发浓缩，趁热过滤

B．蒸发浓缩，降温结晶，过滤

(3)酸化后Cr2O可被SO还原成Cr3＋，离子方程式为_____________________；

酸C为______________，Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]＝____________。

(4)根据2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O设计图示装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图中右侧电极连接电源的________极，其电极反应式为____________________________。

Answer 1

【答案】(1)促进Fe3＋水解生成Fe(OH)3而除去 Fe(OH)3

(2)A

(3)3SO＋Cr2O＋8H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O H2SO4 1.0×10－32

(4)正 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O

【解析】(1)由信息知pH约3.6时可除去Fe3＋，加热促进Fe3＋水解，滤渣A是Fe(OH)3沉淀。(2)由图像知Na2SO4的溶解度在45 ℃左右最大，而Na2Cr2O7的溶解度随温度的升高不断变大，所以蒸发浓缩后趁热过滤可得到Na2SO4固体。(3)该反应的氧化剂是Cr2O，还原产物是Cr3＋，还原剂是SO，氧化产物是SO，由得失电子守恒可知n(Cr2O)∶n(SO)＝1∶3，最后根据质量守恒和电荷守恒配平。为了不引入其他杂质，应加H2SO4酸化。pH＝5时，Cr3＋完全沉淀，c(Cr3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，c(OH－)＝10－9mol·L－1，Ksp[Cr(OH)3]＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝1.0×10－5×(10－9)3＝1.0×10－32。(4)由图可知Na2CrO4发生反应生成Na2Cr2O7，所以在该电极产生了大量的H＋，而在另一极NaOH由稀到浓可知产生了大量的OH－，所以右侧电极是阳极，OH－失去电子发生氧化反应生成H2O和O2，所以连接电源的正极。