题目内容

6．碱式硫酸铬可用于皮革、印染等行业．
以含铬废渣（主要含Cr3+，还含有Fe2+、Fe3+等杂质）为原料制备水溶性碱式硫酸铬[Cr（OH）SO4]的步骤如下：
（1）酸浸取一定量含铬废渣，加入硫酸，水浴加热，搅拌，待反应完全后过滤，用氨水调节溶液pH至约2.0，水浴加热的优点是受热均匀，温度易于控制．
（2）除铁向浸取液鼓入空气，发生反应的离子方程式是4Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2O．由图可知，继续加氨水，调节终点pH为3.0的原因是铁的去除率很高，而铬的去除率不是很高．
（3）沉铬向除铁后的溶液中加入NaOH溶液，调节pH，生成Cr（OH）3，Cr3+完全沉淀时溶液中c（OH-）应不小于4×10-9mol/L．
已知：c（Cr3+）＜10-5 mol/L，即认为沉淀完全；Ksp[Cr（OH）3]=6.4×10-31
（4）合成采用一步法合成碱式硫酸铬，干燥即得产品．
（5）检测产品中含有微量CrO42-，测定其含量时，可用TBP溶剂萃取溶液中的CrO42-．选择TBP作为萃取剂的理由是CrO42-在TBP中的溶解度大于其在水中的溶解度，且TBP不溶于水．

分析 （1）水浴加热可保持恒定的温度，防止温度过高或过低；
（2）亚铁离子易被氧气氧化生成铁离子，由图可知pH为3.0铁的去除率较大；
（3）结合c（Cr3+）×c（OH-）3=Ksp[Cr（OH）3]计算；
（5）作为萃取剂与离子在不同溶剂中的溶解性差异有关．

解答 解：（1）酸浸取一定量含铬废渣，加入硫酸，水浴加热，搅拌，待反应完全后过滤，用氨水调节溶液pH至约2.0，水浴加热的优点是受热均匀，温度易于控制，
故答案为：受热均匀，温度易于控制；
（2）除铁向浸取液鼓入空气，发生反应的离子方程式是4Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2O，由图可知，继续加氨水，调节终点pH为3.0的原因是铁的去除率很高，而铬的去除率不是很高，
故答案为：4Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2O；铁的去除率很高，而铬的去除率不是很高；
（3）c（Cr3+）＜10-5 mol/L，即认为沉淀完全，Ksp[Cr（OH）3]=6.4×10-31，由c（Cr3+）×c（OH-）3=Ksp[Cr（OH）3]可知Cr3+完全沉淀时溶液中c（OH-）应不小于$\root{3}{\frac{6.4×1{0}^{-31}}{1{0}^{-5}}}$=4×10-9mol/L，故答案为：4×10-9；
（5）检测产品中含有微量CrO42-，测定其含量时，可用TBP溶剂萃取溶液中的CrO42-．选择TBP作为萃取剂的理由是CrO42-在TBP中的溶解度大于其在水中的溶解度，且TBP不溶于水，故答案为：CrO42-在TBP中的溶解度大于其在水中的溶解度，且TBP不溶于水．

点评 本题考查制备实验方案的设计，为高考考点，把握发生的反应、溶度积计算、萃取原理为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．

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