Question

6．鉻酸鉛（PbCrO₄）俗稱鉻黃，不溶于水．廣泛用于涂料、油墨等工業(yè)．實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上用含鉻廢料（含有Cr₂O₃、Fe₂O₃、C、Si等）來制備鉻黃的工藝流程如下：

已知：Cr₂O₃與氧氣不反應(yīng)，化學(xué)性質(zhì)與氧化鋁類似，溶液2成分之一為NaCrO₂，溶液3成分之一為Na₂CrO₄
（1）粉碎的目的是增加反應(yīng)物間的接觸面積，加快反應(yīng)速率
（2）廢渣1的主要成分是SiO₂
（3）已知Fe（OH）₃的Ksp=4×10^-38，則在溶液1殘留的c（Fe³⁺）=4x10^-23mol/L
（4）寫出生成NaCrO₂的離子方程式Cr₂O₃+2OH^-=2CrO₂^-+H₂O
（5）溶液2中加入雙氧水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2OH^-+2CrO₂^-+3H₂O₂=2CrO₄^2-+4H₂O
（6）檢驗(yàn)鉻黃洗滌干凈的操作方法是取最后洗滌液少量于試管中，滴加硝酸銀溶液，若不出現(xiàn)白色沉淀，則洗滌干凈．

Answer 1

分析 流程分析可知，鉻廢料（主要成分為Cr₂O₃，雜質(zhì)為Fe₂O₃、Al₂O₃、C、SiO₂）為原料粉碎焙燒除去碳，后在反應(yīng)器中加入濃鹽酸浸取，因二氧化硅不反應(yīng)，經(jīng)過濾可得到廢渣Ⅰ為二氧化硅，溶液1中含有Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺等，加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH=9，可除去Fe³⁺、Al³⁺，得到的廢渣2為Al（OH）₃和Fe（OH）₃，在CrO₂^2-溶液2中加入過氧化氫，經(jīng)氧化可得到CrO₄^2-溶液，然后加入Pb（NO₃）₂溶液，可得到PbCrO₄沉淀，
（1）將鉻污泥粉碎可以增大與鹽酸的接觸面積，有利于提高浸取率；
（2）上述分析可知，濾渣1的主要成分是二氧化硅；
（3）K_sp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）•c³（OH^-）=4×10^-38，溶液PH=9鐵濾渣沉淀完全，據(jù)此計(jì)算；
（4）Cr₂O₃與氧氣不反應(yīng)，化學(xué)性質(zhì)與氧化鋁類似，Cr₂O₃ 與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成NaCrO₂；
（5）由流程圖可知，加入30%H₂O₂的目的是在堿性條件下將CrO₂^-氧化為CrO₄^2-，同時生成水；
（6）檢驗(yàn)沉淀是否完全的方法是：取最后一次洗滌液，滴加AgNO₃溶液，無沉淀生成，說明沉淀完全．

解答 解：鉻廢料（主要成分為Cr₂O₃，雜質(zhì)為Fe₂O₃、Al₂O₃、C、SiO₂）為原料粉碎焙燒除去碳，后在反應(yīng)器中加入濃鹽酸浸取，因二氧化硅不反應(yīng)，經(jīng)過濾可得到廢渣Ⅰ為二氧化硅，溶液1中含有Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺等，加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH=9，可除去Fe³⁺、Al³⁺，得到的廢渣2為Al（OH）₃和Fe（OH）₃，在CrO₂^2-溶液2中加入過氧化氫，經(jīng)氧化可得到CrO₄^2-溶液，然后加入Pb（NO₃）₂溶液，可得到PbCrO₄沉淀，
（1）將鉻污泥粉碎可以增大與鹽酸的接觸面積，加快反應(yīng)速率，有利于提高浸取率，故答案為：增加反應(yīng)物間的接觸面積，加快反應(yīng)速率；
（2）濾渣1的主要成分是二氧化硅，故答案為：SiO₂；
（3）K_sp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）•c³（OH^-）=4×10^-38，調(diào)節(jié)溶于PH=9，c（OH^-）=10^-5mol/L，則在溶液1殘留的c（Fe³⁺）=$\frac{Ksp}{{c}^{3}（O{H}^{-}）}$=$\frac{4×1{0}^{-38}}{（1{0}^{-5}）^{3}}$=4×10^-23mol/L，
故答案為：4×10^-23mol/L；
（4）Cr₂O₃與氧氣不反應(yīng)，化學(xué)性質(zhì)與氧化鋁類似，Cr₂O₃ 與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成NaCrO₂，反應(yīng)的離子方程式為：Cr₂O₃+2OH^-=2CrO₂^-+H₂O，
故答案為：Cr₂O₃+2OH^-=2CrO₂^-+H₂O；
（5）由流程圖可知，加入30%H₂O₂的目的是在堿性條件下將CrO₂^-氧化為CrO₄^2-，同時生成水，反應(yīng)離子方程式為3H₂O₂+2CrO₂^-+2OH^-=2CrO₄^2-+4H₂O；
故答案為：3H₂O₂+2CrO₂^-+2OH^-=2CrO₄^2-+4H₂O；
（6）檢驗(yàn)鉻黃洗滌干凈的操作方法是：取最后的一次洗滌液，滴加AgNO₃溶液，無沉淀生成，說明沉淀完全；
故答案為：取最后洗滌液少量于試管中，滴加硝酸銀溶液，若不出現(xiàn)白色沉淀，則洗滌干凈．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的分離、提純的綜合應(yīng)用，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，本題注重溶度積常數(shù)的計(jì)算、離子的檢驗(yàn)、氧化還原反應(yīng)等知識點(diǎn)，難度不大，離子的檢驗(yàn)是高考的熱點(diǎn)，注意離子方程式的書寫．