Question

【題目】鉻渣（鉻主要以Cr2O3形式存在，同時含有Al2O3、SiO2等雜質）是鉻電鍍過程中產生的含鉻污泥，實現其綜合利用，可減少鉻產生的環境污染。鉻渣綜合利用工藝流程如下：

請回答下列問題：

（1）焙燒得到的產物含有Na2CrO4和一種無污染的氣體，則生成Na2CrO4的反應方程式為________________________________________________________。

（2）除去鋁元素的離子方程式為__________________________________________。

（3）理論上加入醋酸鉛、硝酸鉛均可以得到鉻酸鉛沉淀，工藝流程中不選用醋酸鉛的原因是___________。

（4）鉻酸鉛是一種用于水彩和油彩的筑色顏料，遇到空氣中的硫化物顏色會變黑，該過程的化學反應方程式為___________________________。

（5）實驗室常利用Cr3+在堿性溶液中的還原性，使其轉化為CrO42-，從而實現與Al3+的分離，這個過程中需要加入的兩種試劑是__________、__________（填化學式），分離操作是_______________________。

Answer 1

【答案】5Cr2O3＋14NaOH＋6NaNO3 ==10Na2CrO4＋3N2↑＋7H2O AlO2-＋H+＋H2O==Al(OH)3↓ 不引入新的雜質 PbCrO4＋H2S==PbS＋H2CrO4 NH3·H2O H2O2 過濾

【解析】

干燥粉碎鉻渣（鉻主要以Cr2O3形式存在，同時含有Al2O3、SiO2等雜質），加入NaOH、NaNO3，發生反應：5Cr2O3+14NaOH+6NaNO310Na2CrO4+3N2↑+7H2O，浸出液含有NaOH、NaNO3、Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2，除去不溶性雜質，加入硝酸調節pH，除去NaOH、Na2SiO3、NaAlO2，過濾，濾液為NaNO3、NaNO3、Na2CrO4，加入硝酸鉛，得到鉻酸鉛沉淀，過濾、洗滌、干燥得產品，據此分析解答。

（1）焙燒得到的產物含有Na2CrO4和一種無污染的氣體氮氣，則生成Na2CrO4的化學方程式為5Cr2O3＋14NaOH＋6NaNO3=10Na2CrO4＋3N2↑＋7H2O；

（2）氧化鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉，通過調節pH轉化為氫氧化鋁沉淀，則除去鋁元素的離子方程式為AlO2－＋H+＋H2O=Al(OH)3↓；

（3）工藝流程中不選用醋酸鉛的原因是不引入新的雜質；

（4）鉻酸鉛遇到空氣中的硫化物顏色會變黑，說明有PbS產生，因此該過程的化學方程式為PbCrO4＋H2S=PbS＋H2CrO4；

（5）由于氫氧化鋁能溶于強堿溶液中，NH3·H2O不會溶解氫氧化鋁沉淀，所以加入NH3·H2O提供堿性環境，而且將Al3+轉化為氫氧化鋁沉淀；要轉化為CrO42－，需要加入氧化劑，因此加入H2O2將Cr3+氧化為CrO42－，不會引人雜質，所以這個過程中需要加入的試劑是NH3·H2O、H2O2，分離操作是過濾。