Question

【題目】氟化鉻可用作毛織品防蛀劑、鹵化催化劑、大理石硬化及著色劑。以鉻云母礦石(含4.5%Cr2O3,還含Fe2O3、FeO、MgO、SiO2)為原料制備氟化鉻的工藝流程如下。

下表列出了相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH:

氫氧化物	Fe(OH)3	Mg(OH)2	Cr(OH)3	Fe(OH)2
開始沉淀的pH	2.3	8.8	4.9	7.5
沉淀完全的pH	4.1	10.4	6.8	9.7

請回答下列問題:

(1)將鉻云母礦石粉碎的目的是___________。

(2)Cr2O3與稀硫酸反應的化學方程式為________________。

(3)第一次滴加氨水調節(jié)pH范圍為______。

(4)第二次滴加氨水調節(jié)pH 為6.8~8.8的目的是___________,Cr(OH)3與 Al(OH)3 一樣具有兩性，若第二次滴加的氨水改為NaOH溶液，生成的Cr(OH)3會部分溶解，寫出Cr(OH)3溶解的離子方程式:___________。

Answer 1

【答案】增大接觸面積，提高浸取率，加快浸取速率 Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O 4.1~4.9(或4.1≤pH<4.9) 使Cr3+完全沉淀，Mg2+不沉淀 Cr(OH)3+OH-=Cr(OH)4-

【解析】

鉻云母礦石(含4.5%Cr2O3,還含Fe2O3、FeO、MgO、SiO2)，加硫酸酸浸溶解，其中SiO2不與硫酸反應，則濾渣1為SiO2，過濾后得到含有Cr3+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、SO42-的溶液，根據(jù)題中表格提供的相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH，為了把雜質鐵元素除去，加入雙氧水將Fe2+氧化為Fe3+，加入氨水調節(jié)pH范圍為4.1~4.9，使Fe3+完全沉淀轉化為Fe(OH)3，為了將使Cr3+與Mg2+徹底分離，根據(jù)流程結合金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH，由于Cr(OH)3與 Al(OH)3 一樣具有兩性，不能使用強堿使Cr3+完全沉淀，再次加入氨水調節(jié)pH 為6.8~8.8，使Cr3+完全沉淀，Mg2+不沉淀，再次過濾，濾液中為Mg2+，得到Cr(OH)3沉淀，用氫氟酸與Cr(OH)3反應轉化氟化鉻，在經(jīng)過一系列操作，最后得到產(chǎn)品。

(1) 鉻云母礦石粉碎的目的是增大接觸面積，提高浸取率，加快浸取速率，

故答案為：增大接觸面積，提高浸取率，加快浸取速率；

(2)Cr2O3與稀硫酸反應的化學方程式為Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O，

答案為：Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O；

(3)第一次滴加氨水調節(jié)pH范圍為4.1~4.9，

答案為：4.1~4.9(或4.1≤pH<4.9)；

(4)第二次滴加氨水調節(jié)pH 為6.8~8.8的目的使使Cr3+完全沉淀,Mg2+不沉淀；Cr(OH)3與 Al(OH)3 一樣具有兩性，若第二次滴加的氨水改為NaOH溶液,生成的Cr(OH)3會部分溶解，該反應的離子方程式為Cr(OH)3+OH-=Cr(OH)4-，

答案為：使Cr3+完全沉淀，Mg2+不沉淀，Cr(OH)3+OH-=Cr(OH)4-。