Question

【題目】電鍍污泥中含有Cr（OH）3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物質，工業上通過下述流程回收Na2Cr2O7等物質。

已知：

①Cr（OH）3、ZnO和Al2O3一樣均為兩性化合物；

②Na2Cr2O7、Na2SO4在不同溫度下的溶解度如下表：

	20℃	60℃	100℃
Na2SO4	19.5	45.3	42.5
Na2Cr2O7	183	269	415

（1）焙燒過程中生成Na2CrO4的化學方程式為 ；水浸后溶液中除Na2CrO4還存在的溶質有 和 ；

（2）加入H2SO4調節pH的目的為 ；

（3）得到濾渣Ⅲ的“系列操作”的步驟為 、 過濾；

（4）若1L加入H2SO4后所得溶液中含鉻元素質量為23.4g，CrO42﹣有8/9轉化為Cr2O72﹣，求轉化后所得溶液中c（Cr2O72﹣） = molL﹣1；

（5）向Na2Cr2O7與H2SO4混合液中加入H2O2，再加入乙醚并搖動，乙醚層為藍色。乙醚中溶有CrO5，則發生反應的化學方程式為 。

Answer 1

【答案】（1）4Cr（OH）3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+6H2O+4CO2， NaAlO2、Na2ZnO2；

（2）除去溶液中NaAlO2、Na2ZnO2雜質，并將CrO42﹣轉化為Cr2O72﹣；

（3）蒸發濃縮、冷卻結晶；（4）0.2；

（5）Na2Cr2O7+4H2O2+H2SO4═2CrO5+Na2SO4+5H2O。

【解析】

試題分析：（1）本實驗中生成Na2CrO4，根據電鍍污泥的成分以及化合價的升降法，發生的反應是：3O2＋4Cr（OH）3＋4Na2CO34Na2CrO4＋4CO2↑＋6H2O，根據信息①，Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2，ZnO＋Na2CO3Na2ZnO2＋CO2，因此水浸后溶質含有NaAlO2和Na2ZnO2；（2）偏鋁酸鈉和硫酸發生：AlO2－＋H＋＋H2O=Al（OH）3↓，Na2ZnO2和硫酸發生反應：ZnO22－＋2H＋=Zn（OH）2↓，根據流程圖，硫酸把CrO42－轉化成Cr2O72－，因此硫酸的作用是：除去溶液中NaAlO2、Na2ZnO2雜質，把CrO42－轉化成Cr2O72－；（3）根據重鉻酸鈉和硫酸鈉的溶解度，系列操作是蒸發濃縮，冷卻結晶；（4）加入硫酸后，溶液中Cr原子的物質的量為23.4/52mol=0.45mol，有8/9的Cr轉化成Cr2O72－，即轉化成Cr2O72－的Cr的物質的量為8×0.45/9mol=0.4mol，即Cr2O72－的物質的量0.4/2mol=0.2mol，c（Cr2O72－）=0.2/1mol·L－1=0.2mol·L－1；（5）CrO5中含有過氧鍵，因此此反應不是氧化還原反應，因此反應方程式為：Na2Cr2O7+4H2O2+H2SO4═2CrO5+Na2SO4+5H2O。