Question

铬是一种银白色的金属，化学性质稳定，用途广泛。 工业上以铬铁矿[主要成分是 Fe(CrO₂)₂]为原料冶炼铬及获得强氧化性 Na₂Cr₂O₇，其工艺流程如下图所示：

(1)Na₂Cr₂O₇ 中铬元素的化合价为           ，已知 Cr(OH)₃ 为两性氢氧化物，写出其电离方程式                 。

(2)写出利用铝热反应制取铬的化学方程式:                     ，试剂 c 通常还可以是 (至少写两种)                 。

(3)酸化过程中，不选用盐酸的原因是                 。

(4)固体 a 的主要成分是 Na₂SO₄·10H₂O，根据图分析，操作a为           、            、过滤。

Answer

(1)+6、H＋+CrO2-+H2O⇌Cr(OH)3⇌Cr3++3OH－

(2)2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr、CO、C、H2(任写两种都可)

(3)盐酸中的Cl－会被氧化，产生Cl2

(4)蒸发浓缩、降温结晶

【解析】

试题分析：铬铁矿中加入碳酸钠并通入氧气，高温下将Fe(CrO2)2氧化得到Fe2O3、Na2CrO4，同时生成CO2，将得到的固体溶于水得到Na2CrO4溶液，然后过滤，向滤液中加入硫酸酸化，硫酸和Na2CrO4反应生成Na2Cr2O7和硫酸钠，通过蒸发浓缩冷却结晶，依据溶解度图象分析可知，过滤得到固体a的主要成分是Na2SO4•10H2O，溶液a为Na2Cr2O7溶液；另一份Na2CrO4溶液中加入Na2S发生氧化还原反应，硫元素全部以S2O32-的形式存在，铬元素生成Cr(OH)3沉淀，过滤后灼烧Cr(OH)3得到Cr2O3，利用铝热反应制备金属铬，所以试剂c为Al。

(1)Na2Cr2O7中Na元素化合价为+1价、O元素化合价为-2价，根据化合物中各元素化合价代数和为0得铬元素的化合价为+6价；Cr(OH)3为两性氢氧化物，能发生酸式电离和碱式电离，电离方程式为H++H2O+CrO2-⇌Cr(OH)3⇌Cr3++3OH-，故答案为：+6；H++H2O+CrO2-Cr(OH)3⇌Cr3++3OH-；

(2)高温下，氧化铬和Al发生置换反应生成Cr，反应方程式为2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr，试剂c能将氧化铬还原生成Cr，所以c应该具有还原性，则c还可以是CO、C、H2等，故答案为：2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr；CO、C、H2等；

(3)Na2CrO4溶液具有强氧化性，能氧化盐酸生成氯气，所以不能用盐酸，故答案为：盐酸中氯离子会被氧化生成氯气；

(4)从溶液中获取晶体采用蒸发浓缩、冷却结晶及过滤方法，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶。

考点：考查了氧化还原反应、铝热反应、弱电解质的电离、化学实验的基本操作的相关知识。