Question

工业上以碳素铬铁为原料制取铬铵矾，利用电解法制取金属铬。其工艺流程如下图所示。
已知：FeSO₄＋Cr=CrSO₄＋H₂↑

（1）碳素铬铁是铁铬合金，粉碎后溶于硫酸和电解阳极液的混合溶液中。该过程中电解阳极液的主要作用是             。
（2）加入（NH₄）₂SO₄的目的是                  。
（3）结晶后的母液从绿色化学的角度可采用的处理方法是                  。
（4）产品铬中含氧呈脆性，为了降低其含氧量，可通过     提高其纯度。

Answer 1

（8分）（1）作氧化剂，将铬铁铁元素转化为F^3＋和Cr^3＋(2分)
（2）生成铁铵矾和铬铵矾进行分离（2分）
（3）转入净化后的纯铬铵矾溶液进行结晶（2分）
（4）真空处理或氢还原（2分）

试题分析：（1）电解阳极液中含有Cr₂O₇^2－，Cr₂O₇^2－具有强氧化性，能把铬铁铁元素转化为F^3＋和Cr^3＋而溶解。
（2）根据流程图可知，加入(NH₄)₂SO₄后生成铁铵矾晶体和铬铵矾溶液，因此加入硫酸铵的目的就是生成铁铵矾和铬铵矾进行分离。
（3）“绿色化学”的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染；反应物的原子全部转化为期望的最终产物，所以结晶后的母液从绿色化学的角度可采用的处理方法是转入净化后的纯铬铵矾溶液进行结晶，提高利用率。
（4）要降低其含氧量，则就应该隔绝空气，所以正确的方法是真空处理或氢还原。