Question

电镀污泥中含有Cr（OH）₃、Al₂O₃、ZnO、CuO、NiO等物质，工业上通过下述流程回收Na₂Cr₂O₇等物质。

已知：

①Cr（OH）₃、ZnO和Al₂O₃一样均为两性化合物；

②Na₂Cr₂O₇、Na₂SO₄在不同温度下的溶解度如下表：

	20℃	60℃	100℃
Na2SO4	19.5	45.3	42.5
Na2Cr2O7	183	269	415

（1）焙烧过程中生成Na₂CrO₄的化学方程式为                ；水浸后溶液中除Na₂CrO₄还存在的溶质有                和                ；

（2）加入H₂SO₄调节pH的目的为                             ；

（3）得到滤渣Ⅲ的“系列操作”的步骤为               、               过滤；

（4）若1L加入H₂SO₄后所得溶液中含铬元素质量为23.4g，CrO₄^2﹣有8/9转化为Cr₂O₇^2﹣，求转化后所得溶液中c（Cr₂O₇^2﹣） =         mol•L^﹣1；

（5）向Na₂Cr₂O₇与H₂SO₄混合液中加入H₂O₂，再加入乙醚并摇动，乙醚层为蓝色。乙醚中溶有CrO₅，则发生反应的化学方程式为                          。

Answer

（1）4Cr（OH）3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+6H2O+4CO2， NaAlO2、Na2ZnO2；

（2）除去溶液中NaAlO2、Na2ZnO2杂质，并将CrO42﹣转化为Cr2O72﹣；

（3）蒸发浓缩、冷却结晶；（4）0.2；

（5）Na2Cr2O7+4H2O2+H2SO4═2CrO5+Na2SO4+5H2O。

【解析】

试题分析：（1）本实验中生成Na2CrO4，根据电镀污泥的成分以及化合价的升降法，发生的反应是：3O2＋4Cr（OH）3＋4Na2CO34Na2CrO4＋4CO2↑＋6H2O，根据信息①，Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2，ZnO＋Na2CO3Na2ZnO2＋CO2，因此水浸后溶质含有NaAlO2和Na2ZnO2；（2）偏铝酸钠和硫酸发生：AlO2－＋H＋＋H2O=Al（OH）3↓，Na2ZnO2和硫酸发生反应：ZnO22－＋2H＋=Zn（OH）2↓，根据流程图，硫酸把CrO42－转化成Cr2O72－，因此硫酸的作用是：除去溶液中NaAlO2、Na2ZnO2杂质，把CrO42－转化成Cr2O72－；（3）根据重铬酸钠和硫酸钠的溶解度，系列操作是蒸发浓缩，冷却结晶；（4）加入硫酸后，溶液中Cr原子的物质的量为23.4/52mol=0.45mol，有8/9的Cr转化成Cr2O72－，即转化成Cr2O72－的Cr的物质的量为8×0.45/9mol=0.4mol，即Cr2O72－的物质的量0.4/2mol=0.2mol，c（Cr2O72－）=0.2/1mol·L－1=0.2mol·L－1；（5）CrO5中含有过氧键，因此此反应不是氧化还原反应，因此反应方程式为：Na2Cr2O7+4H2O2+H2SO4═2CrO5+Na2SO4+5H2O。

考点：考查化学工艺流程、物质的提纯、化学计算、化学反应方程式的书写等知识。