Question

【題目】三氧化鉻(CrO3)又叫鉻酸酐，是一種暗紅色固體，溶于水會生成鉻酸(H2CrO4)，200℃以上會部分分解生成氧化鉻（Cr2O3)。

I.下圖是用鉻鐵礦（主要成分是FeCr2O4，含A12O3、SiO2等雜質）生產CrO3的傳統工藝流程，請回答相關問題。

（1）操作1的名稱是____，沉淀X的成分是_____(填化學式)。

（2）高溫煅燒時FeCr2O4參與反應的化學方程式是____。

II.某工廠采用了一種新的生產CrO3的工藝流程，與傳統工藝流程主要區別如下圖所示（中間過程省略）。

（3）液相轉化過程發生反應的化學方程式是____。

（4）新工藝與傳統工藝相比有多種優點：可得到價值更高的副產品KNO3；___；從綠色化學角度考慮新工藝也存在某種缺點，該缺點是____。

Answer 1

【答案】溶解、過濾 Al(OH)3、H2SiO3 4FeCr2O4+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2↑ K2Cr2O7+2HNO32KNO3+2CrO3+H2O 能耗較低、產品純度更高 硝酸揮發或分解會產生污染

【解析】

（1）鉻鐵礦與純堿、空氣高溫煅燒后的固體通過操作1后得到固體和溶液，故操作1的名稱是溶解、過濾；通過調節pH，使溶液中的偏鋁酸根離子和硅酸根離子轉化成沉淀，故沉淀X的成分是Al(OH)3、H2SiO3；

（2）高溫煅燒時FeCr2O4與純堿、空氣反應生成氧化鐵、Na2CrO4和二氧化碳，反應的化學方程式是4FeCr2O4+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2↑；

（3）液相轉化過程K2Cr2O7與硝酸反應生成硝酸鉀、CrO3和水，發生反應的化學方程式是K2Cr2O7+2HNO32KNO3+2CrO3+H2O；

（4）新工藝最后一步需要溫度是90℃，傳統工藝是高溫，因此新工藝能耗較低；CrO3 200℃以上會部分分解生成Cr2O3，因此新工藝所得CrO3純度更高；從綠色化學角度考慮新工藝也存在某種缺點，該缺點是硝酸揮發或分解會產生污染。