Question

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Cr₂O₇^2-、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Cr₂O₇^2－可被SO₃^2-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2CrO₄^2－＋2H⁺  Cr₂O₇^2－＋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）促进Fe3+水解生成Fe（OH）3而除去；Fe（OH）3

（2）A

（3）3SO32-+Cr2O72-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O；H2SO4；1.0×10-32mol/L

（4）正极 ，4OH--4e-=O2+2H2O

【解析】(1)盐类的水解反应是吸热反应，所以微热能促进Fe3+水解生成Fe（OH）3而除去，A为Fe（OH）3；

（2）根据溶解度曲线，可以看出温度较高时，随着温度的升高，Na2SO4的逐渐减少，所以采用蒸发浓缩，趋热过滤的方法，所以A正确；

（3）酸化后，3SO32-+Cr2O72-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O；因为最终产品是Na2SO4，为避免产生杂质，酸C为���酸；恰好完全沉淀时离子深度为c ≤1.0×10-5mol·L-1，Cr3+完全沉淀时pH=5，c（OH-）=1.0×10-9mol·L-1，所以Cr（OH）3的浓度积常数为Ksp=1.0×10-5×1.0×10-9）3=1.0×10-32

（4）根据示意图知，图中右侧Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，需要H+，说明右侧电极发生OH-放电，使H2O的电离平衡向右移动，H+增多，所以右侧电极是连接电源的正极，电极方程式为4OH--4e-=O2+2H2O