Question

（2013?茂名一模）電鍍污泥中含有Cr（OH）₃、Al₂O₃、ZnO、CuO、NiO等物質(zhì)，工業(yè)上通過(guò)“中溫焙燒-鈉氧化法”回收Na₂Cr₂O₇等物質(zhì)．

已知：水浸后溶液中存在Na₂CrO₄、NaAlO₂、Na₂ZnO₂等物質(zhì)
（1）水浸后的溶液呈

堿

性（“酸”、“堿”、“中”）

（2）完成氧化焙燒過(guò)程中生成Na₂CrO₄的化學(xué)方程式

4

Cr（OH）₃+

4

Na₂CO₃+

3O₂

=

4

Na₂CrO₄+

4

CO₂+

6H₂O

（3）濾渣II的主要成分有Zn（OH）₂、

Al（OH）₃

（4）“系列操作”中為：繼續(xù)加入H₂SO₄，

蒸發(fā)濃縮

冷卻結(jié)晶，過(guò)濾．繼續(xù)加入H₂SO₄目的是

促進(jìn)平衡CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O向正反應(yīng)方向移動(dòng)，盡可能生成更多溶解度更大的Na₂Cr₂O₇

．
已知：①除去濾渣II后，溶液中存在如下反應(yīng)：2C

rO

2- 4

+2H⁺=C

r2O

2- 7

+H₂O
②Na₂Cr₂O₇、Na₂CrO₄在不同溫度下的溶解度如下表

溫度 化學(xué)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(guò)濾后的溶液Na₂CrO₄加入適量H₂SO₄，用石墨做電極電解生產(chǎn)金屬鉻，寫(xiě)出生成鉻的電極反應(yīng)方程式

CrO₄^2-+8H⁺+6e^-=Cr+4H₂O

．

Answer 1

分析：（1）從鹽類水解的角度解答；
（2）氧化焙燒過(guò)程中有氧氣參加反應(yīng)，結(jié)合質(zhì)量守恒定律完成方程式；
（3）水浸后溶液中存在Na₂CrO₄、NaAlO₂、Na₂ZnO₂等物質(zhì)，加入硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH可得到Zn（OH）₂、Al（OH）₃沉淀；
（4）水浸后溶液中存在Na₂CrO₄，加入硫酸發(fā)生CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，從平衡移動(dòng)的角度分析；
（5）生成鉻的電極發(fā)生還原反應(yīng)，CrO₄^2-得到電子生成Cr．

解答：解：（1）水浸后溶液中存在Na₂CrO₄、NaAlO₂、Na₂ZnO₂等都為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，故答案為：堿性；
（2）氧化焙燒過(guò)程中有氧氣參加反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒可知還應(yīng)生成水，反應(yīng)的方程式為4Cr（OH）₃+4Na₂CO₃+3O₂=4Na₂CrO₄+4CO₂+6H₂O，
故答案為：4Cr（OH）₃+4Na₂CO₃+3O₂=4Na₂CrO₄+4CO₂+6H₂O；
（3）Zn（OH）₂、Al（OH）₃具有兩性，水浸后溶液中存在Na₂CrO₄、NaAlO₂、Na₂ZnO₂等物質(zhì)，加入硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH可得到Zn（OH）₂、Al（OH）₃沉淀，
故答案為：Al（OH）₃；
（4）水浸后溶液中存在Na₂CrO₄，加入硫酸發(fā)生CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，加入硫酸可使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可得到晶體，
故答案為：蒸發(fā)濃縮；促進(jìn)平衡CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O向正反應(yīng)方向移動(dòng)，盡可能生成更多溶解度更大的Na₂Cr₂O₇；
（5）生成鉻的電極發(fā)生還原反應(yīng)，CrO₄^2-得到電子生成Cr，反應(yīng)的電解方程式為CrO₄^2-+8H⁺+6e^-=Cr+4H₂O，
故答案為：CrO₄^2-+8H⁺+6e^-=Cr+4H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的分離提純的綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，側(cè)重于分離、提純方案的設(shè)計(jì)和操作，題目難度中等，注意把握題給信息和電極方程式的書(shū)寫(xiě)．