Question

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Cr2O72-、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(yīng)速率外，同時還可以     ，濾渣A為   （填化學(xué)

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(jié)晶，過濾

（3）酸化后Cr2O72－可被SO32-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)2CrO42－＋2H+  Cr2O72－＋H2O設(shè)計(jì)圖示裝置（均為惰性電極）電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，圖中右側(cè)電極連接電源的   極，其電極反應(yīng)式為           。

 

 

Answer 1

（1）促進(jìn)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）正極 ，4OH--4e-=O2+2H2O

【解析】(1)鹽類的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以微熱能促進(jìn)Fe3+水解生成Fe（OH）3而除去，A為Fe（OH）3；

（2）根據(jù)溶解度曲線，可以看出溫度較高時，隨著溫度的升高，Na2SO4的逐漸減少，所以采用蒸發(fā)濃縮，趨熱過濾的方法，所以A正確；

（3）酸化后，3SO32-+Cr2O72-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O；因?yàn)樽罱K產(chǎn)品是Na2SO4，為避免產(chǎn)生雜質(zhì)，酸C為???酸；恰好完全沉淀時離子深度為c ≤1.0×10-5mol·L-1，Cr3+完全沉淀時pH=5，c（OH-）=1.0×10-9mol·L-1，所以Cr（OH）3的濃度積常數(shù)為Ksp=1.0×10-5×1.0×10-9）3=1.0×10-32

（4）根據(jù)示意圖知，圖中右側(cè)Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7，需要H+，說明右側(cè)電極發(fā)生OH-放電，使H2O的電離平衡向右移動，H+增多，所以右側(cè)電極是連接電源的正極，電極方程式為4OH--4e-=O2+2H2O