Question

【題目】利用熔融堿焙燒工藝可從鋁熱法生產金屬鉻所得鉻渣（Al、Al2O3、Cr2O3等）中浸出鉻和鋁，實現鉻和鋁的再生利用。其工作流程如下：

（1）鋁熱法冶煉金屬鉻，是利用了金屬鋁的____（填“氧化性”或“還原性”）。

（2）溶液1中的陰離子有CrO42-、_______。

（3）過程Ⅰ，在Cr2O3參與的反應中，若生成0.4 mol CrO42-，消耗氧化劑（O2）的物質的量是____。

（4）通入CO2調節溶液pH實現物質的分離。

①濾渣A煅燒得到Al2O3，再用電解法冶煉Al。冶煉Al的化學方程式是_______。

②濾渣B受熱分解所得物質可以循環利用，B是_______。

③已知：2 CrO42-＋ 2H+ Cr2O72-＋ H2O K ＝ 4.0×1014

濾液3中Cr2O72-的濃度是0.04 mol/L，則CrO42-的濃度是_______ mol/L。

（5）過程Ⅱ的目的是得到K2Cr2O7粗品，粗品再重結晶可制得純凈的K2Cr2O7。

不同溫度下化合物的溶解度(g/100gH2O)

4.7

化合物名稱	0°C	20°C	40°C	60°C	80°C
NaCl	35.7	36.0	36.6	37.3	38.4
KCl	28.0	34.2	40.1	45.8	51.3
K2SO4	7.4	11.1	14.8	18.2	21.4
K2Cr2O7	12.3	26.3	45.6	73.0
Na2Cr2O7	163	183	215	269	376

結合表中數據分析，過程Ⅱ得到K2Cr2O7粗品的操作是：向濾液③中加入稀鹽酸和KCl固體，然后_______________、過濾得到K2Cr2O7粗品。

Answer 1

【答案】 還原性 AlO2-、OH－ 0.3 mol 2Al2O3(熔融)3O2↑+ 4Al NaHCO3 0.01 蒸發濃縮、降溫結晶、過濾

【解析】（1）該過程中，鋁被氧化，表現了還原性。

（2）過程Ⅰ時加入了氫氧化鈉，含鋁物質變為AlO2－，同時溶液中還有過量的OH－。

（3）該過程可簡單的看成是氧氣將Cr2O3氧化為CrO42－，由電子守恒，3O2～4 CrO42－，生成0.4 mol CrO42－，消耗的氧氣為0.3 mol。

（4）①由氧化鋁冶煉鋁的方程式為2Al2O3(熔融) 3O2 ↑+ 4Al。

②濾渣B含有NaHCO3，受熱分解后得碳酸鈉和二氧化碳，可以循環利用。

③K＝=4.0×1014，=10-6 mol/L，故=0.01 mol/L。

（5）要生成較多K2Cr2O7，需使反應③正向移動，故需要向濾液3中加入稀鹽酸；從表中數據看出，對應鈉鹽的溶解度大于鉀鹽，所以，還需要同時加入KCl固體轉變為鉀鹽后，蒸發濃縮、降溫結晶。