Question

【题目】利用熔融碱焙烧工艺可从铝热法生产金属铬的铬渣（Al、Al2O3、Cr2O3等）中浸出铬和铝，为实现铬和铝的再生利用。其工作流程如下：

（1）铝热法冶炼金属铬，是利用了金属铝的__________（填“氧化性”或“还原性”）。

（2）溶液1中的阴离子有CrO42-、______、_______。

（3）过程I，在Cr2O3参与的反应中，若生成0.4molCrO42-，消耗氧化剂的物质的量是__________。

（4）通入CO2调节溶液pH实现物质的分离。

①滤渣A煅烧得到Al2O3，再用电解法冶炼Al。冶炼Al的化学方程式是____________________。

②滤渣B受热分解所得物质的参与循环利用，B是__________。

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

滤液3中Cr2O72-的浓度是0.04mol/L，则CrO42-的浓度是__________mol/L。

（5）过程II的目的是得到K2Cr2O7粗品。

不同温度下化合物的溶解度（g/100gH2O）

化合物名称	0℃	20℃	40℃	60℃	80℃
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	4.7	12.3	26.3	45.6	73.0
Na2Cr2O7	163	183	215	269	376

结合表中数据分析，过程II的操作是：__________________________，过滤，得到K2Cr2O7粗品。

Answer 1

【答案】 还原性 AlO2- OH- 0.3mol 2Al2O3（熔融）3O2↑+4Al NaHCO3 0.01 向滤液③中加入稀盐酸和KCl固体后，蒸发浓缩、降温结晶。

【解析】（1）铝热法冶炼金属铬，是利用了金属铝的还原性；（2）Al、Al2O3、Cr2O3与NaOH反应，除生成Na2CrO4，还有偏铝酸钠和过量的NaOH，溶液1中的阴离子有CrO42-，还有AlO2-、OH-；（3）反应中氧气作氧化剂，由得失电子守恒可知：0.4mol×(6-3)=n(O2) ×4，n(O2)=0.3mol；（4）①电解法冶炼Al的化学方程式是：2Al2O3（熔融）3O2↑+4Al；②向偏酸铝钠溶液中通入二氧化碳，可生成碳酸钠或碳酸氢钠，其中碳酸氢钠易受热分解，故B是碳酸氢钠。③由此反应平衡表达式可知，k= c(Cr2O72-)/c2(CrO42-)c2(H+)=4.0×1014，代入c(Cr2O72-)=0.04mol/L，c(H+)=10-6 mol/L，c(CrO42-)==0.01 mol/L。（5）要得到更多的K2Cr2O7粗品，必须加入硫酸，促进2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O正向移动，同时由于K2Cr2O7的溶解度随温度变化较大，可采取降温结晶法。具体操作是向滤液③中加入稀硫酸和K2SO4固体后，蒸发浓缩、降温结晶。