Question

【題目】某種電鍍污泥主要含有碲化亞銅(Cu2Te)、三氧化二鉻(Cr2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金屬銅和粗碲等,以實(shí)現(xiàn)有害廢料的資源化利用,工藝流程如下:

已知:煅燒時(shí),Cu2Te發(fā)生的反應(yīng)為Cu2Te+2O22CuO+TeO2。

(1)煅燒時(shí),Cr2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

(2)浸出液中除了含有TeOSO4(在電解過程中不反應(yīng))外,還可能含有____(填化學(xué)式)。

(3)工業(yè)上用重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)母液生產(chǎn)重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的工藝流程如圖所示:

通過冷卻結(jié)晶能析出大量K2Cr2O7的原因是__________________。

(4)測(cè)定產(chǎn)品中K2Cr2O7含量的方法如下:稱取產(chǎn)品試樣2.50 g配成250 mL溶液,用移液管取出25.00 mL于錐形瓶中,加入足量稀硫酸酸化后,再加入幾滴指示劑,用0.1000 mol·L-1硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定,重復(fù)進(jìn)行二次實(shí)驗(yàn)。(已知Cr2被還原為Cr3+)

①氧化還原滴定過程中的離子方程式為________________。

②若三次實(shí)驗(yàn)消耗(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液的平均體積為25.00 mL,則所得產(chǎn)品中K2Cr2O7的純度為_____%。[已知M(K2Cr2O7)=294 g·mol-1,計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字]。

(5)上述流程中K2Cr2O7發(fā)生氧化還原反應(yīng)后所得溶液中除含有Cr3+外,還含有一定濃度的Fe3+雜質(zhì),可通過加堿調(diào)pH的方法使兩者轉(zhuǎn)化為沉淀。已知c(Cr3+)=3×10-5 mol·L-1,則當(dāng)溶液中開始析出Cr(OH)3沉淀時(shí)Fe3+是否沉淀完全?____(填“是”或“否”)。{已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38, Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31}

Answer 1

【答案】2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2 CuSO4(或CuSO4和H2SO4) 低溫條件下,K2Cr2O7的溶解度在整個(gè)體系中最小,且K2Cr2O7的溶解度隨溫度的降低而顯著減小 Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O 49.0 是

【解析】

（1）根據(jù)流程中“水浸”，Cr元素以Na2CrO4形式存在，Na2CrO4中Cr的化合價(jià)為＋6價(jià)， Cr2O3中Cr的化合價(jià)為+3價(jià)，Cr2O3作還原劑，被氧氣氧化，根據(jù)化合價(jià)升降法進(jìn)行配平，“煅燒”時(shí)Cr2O3參加的反應(yīng)是2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO34Na2CrO4＋4CO2；

（2）“煅燒”除(1)中反應(yīng)外，還有Cu2Te＋2O22CuO＋TeO2，沉渣應(yīng)含有CuO、TeO2以及少量的Au，加入稀硫酸，CuO與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4，根據(jù)題干，Te以TiOsO4形式存在，Au不與稀硫酸反應(yīng)，即浸出液中含有TeOsO4、CuSO4、H2SO4；

（3）Na2Cr2O7溶液加入KCl(s)，得到K2Cr2O7，說明低溫下，K2Cr2O7的溶解度在整個(gè)體系中最小，且K2Cr2O7的溶解度隨溫度的降低而顯著減小；

（4）①Cr2O42－作氧化劑，把Fe2＋氧化成Fe3＋，+6價(jià)Cr被還原成Cr3＋，根據(jù)得失電子數(shù)目守恒，得出Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O；

②根據(jù)①的離子反應(yīng)方程式得出：K2Cr2O7的純度==49.0%；

（5）Cr(OH)3開始出現(xiàn)沉淀時(shí)，溶液中c3(OH－)==2×10－26，Fe3＋沉淀完全，c(Fe3＋)應(yīng)小于10－5mol·L－1，Fe(OH)3沉淀完全時(shí)，溶液中c3(OH－)==4×10－33<2×10－26，說明Fe3＋沉淀完全。