[题目]铝热法冶炼金属铬的矿渣中含有Cr2O7.Al2O3及少量Fe2O3.从中提取铬与铝有酸法和碱法两种工艺.请回答:I．酸法.矿渣经硫酸浸取后.浸取液通过电沉积得到单质Cr,向剩余溶液中加碱回收得到Al(OH)3.(1)为提高矿渣的浸取率.可采取的措施有 (写出两点).(2)电沉积时.阴极的电极反应式为 .II. 碱法.工艺流程如下:已知:①“焙烧 � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】铝热法冶炼金属铬的矿渣中含有Cr2O7、Al2O3及少量Fe2O3，从中提取铬与铝有酸法和碱法两种工艺。请回答：

I．酸法。矿渣经硫酸浸取后，浸取液通过电沉积得到单质Cr；向剩余溶液中加碱回收得到Al(OH)3。

(1)为提高矿渣的浸取率，可采取的措施有_____(写出两点)。

(2)电沉积时，阴极的电极反应式为______________。

II. 碱法。工艺流程如下：

已知：①“焙烧”后固体成分为Na2CrO4、NaAlO2、NaFeO2。

②、Zn2+均可与EDTA1：1结合成络离子；Zn2+可与PAN1：1结合成紫红色络合物，且结合能力弱于EDTA。

(3)浸渣的主要成分为Fe(OH)3。则“浸取”时发生反应的离子方程式为_________。

(4)“浸取”后所得溶液中Al的含量可用EDTA滴定法测定：

①取20.00mL浸取液于锥形瓶中，加入c1molL-1EDTA标准液V1mL(稍过量)；

②依次用盐酸、醋酸钠—醋酸缓冲溶液调溶液至酸性，加热后滴入PAN指示剂；

③用c2molL-1ZnSO4标准液滴定至溶液恰好呈紫红色，消耗标准液V2mL。则“浸取”后所得溶液中Al的含量为_________gL-1(填计算式即可)。

(5)“碳分”时通入CO2后，通过_____ (填操作名称)，即可得到纯净的Al2O3。

(6)“还原”时发生主要反应的离子方程式为__________。

(7)“沉淀”时，当c(Cr3+)≤10-5molL-1时，应调节溶液的pH至少为_________。（Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32）

【答案】适当增加硫酸浓度、升高反应温度、减小矿渣粒径、增加浸取时间、搅拌(任意两点) Cr3++3e- = Cr +2H2O= Fe(OH)3↓+OH- 过滤、洗涤、加热 8+3+34H+=6+8Cr3++17H2O或4+3+26H+=6+8Cr3++13H2O 5

【解析】

Ⅰ.结合浸取速率的影响因素分析，根据电解池原理分析解答；

Ⅱ.由题干信息，根据工艺流程分析可知，矿渣中加入纯碱在空气中焙烧生成Na2CrO4、NaAlO2、NaFeO2，再加水浸取，发生反应+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-，浸渣为Fe(OH)3，向浸取液中通入CO2，发生反应2H2O+NaAlO2+CO2=NaHCO3+Al(OH)3↓，过滤后滤液中含有Na2CrO4，再向滤液中加入Na2S2O3和稀硫酸，Na2CrO4被还原为Cr3+，再加入氨水沉淀可得到Cr(OH)3，据此分析解答。

Ⅰ.(1)酸浸时，可采用适当增加硫酸浓度、升高反应温度、减小矿渣粒径、增加浸取时间、搅拌等方法提高矿渣的浸取率，故答案为：适当增加硫酸浓度、升高反应温度、减小矿渣粒径、增加浸取时间、搅拌(任意两点)；

(2)电沉积时，C3+在阴极得到电子生成Cr，电极反应式为Cr3++3e- =Cr，故答案为：Cr3++3e- =Cr；

Ⅱ.(3)根据上述分析可知，加水浸取，发生反应+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-，浸渣为Fe(OH)3，故答案为：+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-；

(4)已知、Zn2+均可与EDTA以1：1结合成络离子；Zn2+可与PAN1：1结合成紫红色络合物，且结合能力弱于EDTA，则消耗的EDTA的物质的量为(c1V1-c2V2)×10-3mol，则Al的物质的量为(c1V1-c2V2)×10-3mol，其质量为27g/mol×(c1V1-c2V2)×10-3mol=27(c1V1-c2V2)×10-3g，则溶液中Al的含量为，故答案为：；

(5)“碳分/span>”时，向浸取液中通入CO2，发生反应2H2O+NaAlO2+CO2=NaHCO3+Al(OH)3↓，过滤得到Al(OH)3沉淀，将沉淀洗涤后加热可直接分解得到纯净的Al2O3，故答案为：过滤、洗涤、加热；

(6)过滤后滤液中含有Na2CrO4，再向滤液中加入Na2S2O3和稀硫酸，Na2CrO4被还原为Cr3+，根据氧化还原反应得失电子守恒规律可得，反应的离子方程式为8+3+34H+=6+8Cr3++17H2O或4+3+26H+=6+8Cr3++13H2O，故答案为：8+3+34H+=6+8Cr3++17H2O或4+3+26H+=6+8Cr3++13H2O；

(7)根据沉淀溶解平衡Cr(OH)3Cr3++3OH-可得，Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)·c3(OH-)，则当c(Cr3+)=10-5molL-1时，，则pOH=-lg[c(OH-)]=9，pH=14-pOH=5，所以应调节溶液的pH至少为5，故答案为：5。

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104Pa时，图中表示丙烯的曲线是__(填“ⅰ”、“ⅱ”、“ⅲ”或“ⅳ”)。

（3）一定温度下，向恒容密闭容器中充入1molC3H8，开始压强为pkPa，发生丙烷脱氢制丙烯反应。

①下列情况能说明丙烷脱氢制丙烯反应达到平衡状态的是__(填字母)。

A.该反应的焓变(ΔH)保持不变

B.气体平均摩尔质量保持不变

C.气体密度保持不变

D.C3H8分解速率与C3H6消耗速率相等

②欲使丙烯的平衡产率提高，应采取的措施是__（填标号）。

A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.降低压强

③为提供反应所需热量，恒压时若向原料气中掺入水蒸气，则丙烷脱氢反应的K__(填“增大”、“减小”或“不变”)

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