Question

【题目】元素铬(Cr)在自然界主要以＋3价和＋6价存在。回答下列问题：

(1)＋6价的Cr能引起细胞变异而对人体不利，可用Na2SO3将Cr2O72－还原为Cr3＋，反应的离子方程式为____________________。

(2)利用铬铁矿(FeO·Cr2O3)冶炼制取金属铬的工艺流程如图所示：

①为加快焙烧速率和提高原料的利用率，可采取的措施是_________(写一条)。

②“水浸”后，要获得浸出液的操作是_______。浸出液的主要成分为Na2CrO4，向“滤液”中加入酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成，则“还原”操作中发生反应的离子方程式为______。

③加热Cr(OH)3可得到Cr2O3。从工业成本角度考虑，用Cr2O3制取金属Cr的冶炼方法是_________。

Answer 1

【答案】3SO32-+8H++Cr2O72－=2Cr3++3SO42-+4H2O 将铬铁矿粉碎 过滤 3S2-+20H2O+8Cr2O72－=8Cr(OH)3↓+3SO42- +16OH- 高温下，用CO还原或热还原法

【解析】

(1)反应中铬元素化合价从＋6价降为+3价，硫元素从+4价升高到+6价，依据得失电子守恒，原子个数守恒，离子反应方程式为3SO32-+8H++Cr2O72－=2Cr3++3SO42-+4H2O；

(2)①影响化学反应速率的外界因素主要有物质的表面积大小、表面积越大，反应速率越快，故为加快焙烧速率和提高原料的利用率，可采取的措施是粉碎铬铁矿；

②“水浸”要获得浸出液，要过滤出浸渣，采取的操作是过滤；浸出液的主要成分为Na2CrO4，向“滤液”中加入酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成，说明加入的Na2S被氧化成SO42-，Cr元素由+6价降为+3价，S元素由-2价升到+6价，依据原子守恒和得失电子守恒，得到反应为3S2-+20H2O+8Cr2O72－=8Cr(OH)3↓+3SO42- +16OH-；

③从工业成本角度考虑，用Cr2O3制取金属Cr，可以采取CO高温还原Cr2O3 (热还原法)。