Question

【題目】Cr2O3是重要的化工原料。鉻礦石的主要成分為Cr2O3，并含有一定量的FeO、SiO2等雜質，工業上生產Cr2O3的過程如圖所示。

回答下列問題：

(1) 焙燒后的產物Na2CrO4中Cr的化合價為_____。

(2)濾液1用H2SO4酸化時發生反應的離子方程式為2CrCO42-+2H+=Cr2O72-+ H2O和_______，該過程不能用鹽酸代替硫酸的理由是_______________。

(3)向濾液2中加蔗糖的目的是_________，濾液3中溶質的主要成分為_____(填化學式)。

(4)若向濾液2的飽和溶液中加入KCl固體，充分反應后可得貨要的試劑K2Cr2O7。該反應能發生的原因是____________________。

Answer 1

【答案】 +6 SiO32-+2H+=H2SiO3↓ 鹽酸會被Cr2O72- (或CrO42-）氧化生成Cl2，且Cl2會污染環境 作還原劑，將Cr2O72-還原為 Cr3+ Na2SO4、(NH4)2SO4 相同條件下，K2Cr2O7在水中的溶解度比Na2Cr2O7小

【解析】(1) Na2CrO4中鈉為+1價，O為-2價，根據正負化合價的代數和為0，Cr的化合價為+6價，故答案為：+6；

(2) 鉻礦石的主要成分為Cr2O3，并含有一定量的FeO、SiO2等雜質，在空氣中與碳酸鈉一起焙燒，生成Na2CrO4、硅酸鈉，因此濾液1用H2SO4酸化時發生反應的離子方程式為2CrCO42-+2H+=Cr2O72-+ H2O和SiO32-+2H+=H2SiO3↓，鹽酸會被Cr2O72- (或CrO42-)氧化生成Cl2，且Cl2會污染環境，不能用鹽酸代替硫酸，故答案為：SiO32-+2H+=H2SiO3↓；鹽酸會被Cr2O72- (或CrO42-)氧化生成Cl2，且Cl2會污染環境；

(3)向濾液2含有Cr2O72- ，具有強氧化性，根據流程圖，加入蔗糖可以將Cr2O72-還原為 Cr3+，再加入尿素，尿素能夠被Cr2O72-氧化為二氧化碳和氨氣，生成的氨氣被之前屬于的硫酸吸收，生成硫酸銨，因此濾液3中溶質主要有Na2SO4、(NH4)2SO4，故答案為：作還原劑，將Cr2O72-還原為 Cr3+；Na2SO4、(NH4)2SO4；

(4) 相同條件下，K2Cr2O7在水中的溶解度比Na2Cr2O7小，因此向濾液2的飽和溶液中加入KCl固體，充分反應后可得重要的試劑K2Cr2O7，故答案為：相同條件下，K2Cr2O7在水中的溶解度比Na2Cr2O7小。