Question

電鍍污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物質,工業(yè)上通過“中溫焙燒—鈉氧化法”回收Na2Cr2O7等物質。

 

已知:在Na2CrO4溶液中含有少量NaAlO2、Na2ZnO2等物質

(1)水浸后的溶液呈　　　　性(填“酸”、“堿”或“中”)。 

(2)完成氧化焙燒過程中生成Na2CrO4的化學方程式。

　　　　Cr(OH)3+　　　　Na2CO3+　　　　　　　　　　Na2CrO4+　　　　CO2+　　　　　　 

(3)濾渣Ⅱ的主要成分有Zn(OH)2、　　　　。 

(4)“系列操作”中為:繼續(xù)加入H2SO4,　　　　,冷卻結晶,過濾。繼續(xù)加入H2SO4目的是　 。 

已知:①除去濾渣II后,溶液中存在如下反應:

2CrO42—+2H+Cr2O72—+H2O

②Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同溫度下的溶解度如下表

 

溫度 溶解度 化學式	20 ℃	60 ℃	100 ℃
Na2SO4	19.5	45.3	42.5
Na2Cr2O7	183	269	415
Na2CrO4	84	115	126

(5)工業(yè)上還可以在水浸過濾后的溶液(Na2CrO4)加入適量H2SO4,用石墨作電極電解生產金屬鉻,寫出生成鉻的電極反應方程式　 。 

 

Answer 1

(1)堿

(2)4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2+6H2O

(3)Al(OH)3

(4)蒸發(fā)濃縮　促進平衡2CrO42—+2H+Cr2O72—+H2O向正反應方向移動,盡可能生成更多溶解度更大的Na2Cr2O7

(5)CrO42—+8H++6e-Cr+4H2O

【解析】(1)水浸后溶液中含碳酸鈉,碳酸根水解顯堿性;

(2)空氣中的氧氣氧化Cr(OH)3且和Na2CO3反應生成Na2CrO4,根據H元素守恒Cr(OH)3中的H會生成H2O,然后根據化合價升降總數相等配平化學方程式。

(3)根據水浸后溶液中存在Al、Zn元素,加入硫酸調節(jié)pH會生成Zn(OH)2、Al(OH)3沉淀。

(4)根據表格中數據知Na2CrO4比Na2Cr2O7溶解度小,故應加入硫酸使Na2CrO4轉化成Na2Cr2O7,Na2SO4在溫度較低時溶解度小更容易結晶析出,故采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾分離Na2SO4。

(5)CrO42—得電子生成Cr,O2-結合H+生成H2O。