Question

12．鉻渣（鉻主要以Cr₂O₃形式存在，同時含有Al₂O₃、SiO₂等雜質(zhì)）是鉻電鍍過程中產(chǎn)生的含鉻污泥，實現(xiàn)其綜合利用，可減少鉻產(chǎn)生的環(huán)境污染．鉻渣綜合利用工藝流程如圖：

請回答下列問題：
（1）焙燒得到的產(chǎn)物含有Na₂CrO₄和一種無污染的氣體，則生成Na₂CrO₄的反應(yīng)方程式為5Cr₂O₃+14NaOH+6NaNO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$10Na₂CrO₄+3N₂↑+7H₂O．
（2）除去浸出液中的雜質(zhì)最好加入硝酸（填試劑名稱）來調(diào)節(jié)pH．除去鋁元素的離子方程式為AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃．
（3）理論上加入醋酸鉛、硝酸鉛均可以得到鉻酸鉛沉淀，工藝流程中不選用醋酸鉛的原因是①不引入新的雜質(zhì)②得到的NaNO₃可以循環(huán)利用．
（4）鉻酸鉛是一種用子水彩和油彩的筑色顏料．遇到空氣中的硫化物顏色會變?nèi)�，該過積的化學(xué)反應(yīng)方程式為PbCrO₄+H₂S=PbS+H₂CrO₄．
（5）實驗室常利用Cr³⁺在堿性溶液中的還原性，使其轉(zhuǎn)化為CrO₄^2-，從而實現(xiàn)與Al³⁺的分離，這個過程中需要加入的試劑是NH₃•H₂O、H₂O₂（填化學(xué)式），分離操作是過濾．

Answer 1

分析 干燥粉碎鉻渣（鉻主要以Cr₂O₃形式存在，同時含有Al₂O₃、SiO₂等雜質(zhì)），加入NaOH、NaNO₃，發(fā)生反應(yīng)：5Cr₂O₃+14NaOH+6NaNO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$10Na₂CrO₄+3N₂↑+7H₂O，浸出液含有NaOH、NaNO₃、Na₂CrO₄、Na₂SiO₃、NaAlO₂，除去不溶性雜質(zhì)，加入硝酸調(diào)節(jié)pH，除去NaOH、Na₂SiO₃、NaAlO₂，過濾，濾液為NaNO₃、NaNO₃、Na₂CrO₄，加入硝酸鉛，得到鉻酸鉛沉淀，過濾、洗滌、干燥得產(chǎn)品，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）Cr₂O₃加入NaOH、NaNO₃焙燒得到的產(chǎn)物含有Na₂CrO₄和氮氣，反應(yīng)為：5Cr₂O₃+14NaOH+6NaNO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$10Na₂CrO₄+3N₂↑+7H₂O；
故答案為：5Cr₂O₃+14NaOH+6NaNO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$10Na₂CrO₄+3N₂↑+7H₂O；
（2）浸出液含有NaOH、NaNO₃、Na₂CrO₄、Na₂SiO₃、NaAlO₂，加硝酸可除去NaOH、Na₂SiO₃、NaAlO₂，且不引入新雜質(zhì)，其中除去鋁元素的反應(yīng)為：AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃；
故答案為：硝酸；AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃；
（3）Na₂CrO₄加入醋酸鉛、硝酸鉛均可以得到鉻酸鉛沉淀，為不引入新的雜質(zhì)，用硝酸鉛，得到的NaNO₃可以循環(huán)利用；
故答案為：①不引入新的雜質(zhì)②得到的NaNO₃可以循環(huán)利用；
（4）鉻酸鉛與硫化氫反應(yīng)得到硫化鉛和鉻酸，反應(yīng)為：PbCrO₄+H₂S=PbS+H₂CrO₄；
故答案為：PbCrO₄+H₂S=PbS+H₂CrO₄；
（5）加入NH₃•H₂O，可沉淀Al³⁺，過濾氫氧化鋁沉淀，Cr³⁺在堿性溶液中的還原性，加入氧化劑過氧化氫可使其轉(zhuǎn)化為CrO₄^2-，從而實現(xiàn)與Al³⁺的分離；
故答案為：NH₃•H₂O、H₂O₂；過濾．

點評 本題考查物質(zhì)的制備實驗及混合物的分離和提純，為高頻考點，把握流程圖中每一步發(fā)生的反應(yīng)及操作方法是解本題關(guān)鍵，注意結(jié)合題給信息解答，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾�，題目難度中等．