Question

【題目】從化工廠鉻渣中提取硫酸鈉的工藝如下：

已知：①鉻渣含有Na2SO4及少量Cr2O、Fe3＋；

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

(1)“微熱”除能加快反應速率外，同時還可以________________________，濾渣A為________(填化學式)。

(2)根據(jù)溶解度(S)～溫度(T)曲線，操作B的最佳方法為________(填字母序號)。

A．蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾

B．蒸發(fā)濃縮，降溫結晶，過濾

(3)酸化后Cr2O可被SO還原成Cr3＋，離子方程式為_____________________；

酸C為______________，Cr(OH)3的溶度積常數(shù)Ksp[Cr(OH)3]＝____________。

(4)根據(jù)2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O設計圖示裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，圖中右側電極連接電源的________極，其電極反應式為____________________________。

Answer 1

【答案】(1)促進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約3.6時可除去Fe3＋，加熱促進Fe3＋水解，濾渣A是Fe(OH)3沉淀。(2)由圖像知Na2SO4的溶解度在45 ℃左右最大，而Na2Cr2O7的溶解度隨溫度的升高不斷變大，所以蒸發(fā)濃縮后趁熱過濾可得到Na2SO4固體。(3)該反應的氧化劑是Cr2O，還原產(chǎn)物是Cr3＋，還原劑是SO，氧化產(chǎn)物是SO，由得失電子守恒可知n(Cr2O)∶n(SO)＝1∶3，最后根據(jù)質量守恒和電荷守恒配平。為了不引入其他雜質，應加H2SO4酸化。pH＝5時，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)由圖可知Na2CrO4發(fā)生反應生成Na2Cr2O7，所以在該電極產(chǎn)生了大量的H＋，而在另一極NaOH由稀到濃可知產(chǎn)生了大量的OH－，所以右側電極是陽極，OH－失去電子發(fā)生氧化反應生成H2O和O2，所以連接電源的正極。