Question

12．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图：

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5Cr₂O₃+14NaOH+6NaNO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$10Na₂CrO₄+3N₂↑+7H₂O．
（2）除去浸出液中的杂质最好加入硝酸（填试剂名称）来调节pH．除去铝元素的离子方程式为AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃．
（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①不引入新的杂质②得到的NaNO₃可以循环利用．
（4）铬酸铅是一种用子水彩和油彩的筑色颜料．遇到空气中的硫化物颜色会变然，该过积的化学反应方程式为PbCrO₄+H₂S=PbS+H₂CrO₄．
（5）实验室常利用Cr³⁺在碱性溶液中的还原性，使其转化为CrO₄^2-，从而实现与Al³⁺的分离，这个过程中需要加入的试剂是NH₃•H₂O、H₂O₂（填化学式），分离操作是过滤．

Answer 1

分析 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+6NaNO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$10Na₂CrO₄+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．

解答 解：（1）Cr₂O₃加入NaOH、NaNO₃焙烧得到的产物含有Na₂CrO₄和氮气，反应为：5Cr₂O₃+14NaOH+6NaNO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$10Na₂CrO₄+3N₂↑+7H₂O；
故答案为：5Cr₂O₃+14NaOH+6NaNO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$10Na₂CrO₄+3N₂↑+7H₂O；
（2）浸出液含有NaOH、NaNO₃、Na₂CrO₄、Na₂SiO₃、NaAlO₂，加硝酸可除去NaOH、Na₂SiO₃、NaAlO₂，且不引入新杂质，其中除去铝元素的反应为：AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃；
故答案为：硝酸；AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃；
（3）Na₂CrO₄加入醋酸铅、硝酸铅均可以得到铬酸铅沉淀，为不引入新的杂质，用硝酸铅，得到的NaNO₃可以循环利用；
故答案为：①不引入新的杂质②得到的NaNO₃可以循环利用；
（4）铬酸铅与硫化氢反应得到硫化铅和铬酸，反应为：PbCrO₄+H₂S=PbS+H₂CrO₄；
故答案为：PbCrO₄+H₂S=PbS+H₂CrO₄；
（5）加入NH₃•H₂O，可沉淀Al³⁺，过滤氢氧化铝沉淀，Cr³⁺在碱性溶液中的还原性，加入氧化剂过氧化氢可使其转化为CrO₄^2-，从而实现与Al³⁺的分离；
故答案为：NH₃•H₂O、H₂O₂；过滤．

点评 本题考查物质的制备实验及混合物的分离和提纯，为高频考点，把握流程图中每一步发生的反应及操作方法是解本题关键，注意结合题给信息解答，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等．