铬是一种重要的金属材料,被广泛用于冶金、化工、耐火材料等行业。某铬铁矿的主要成分为Cr2O3、Fe2O3、FeO,还有少量MgO、Al2O3和杂质SiO2等,利用其制备多种铬产品和其他金属产品的工艺流程如图:

已知:Al2O3+Na2CO3 高温 2NaAlO2+CO2↑;SiO2+Na2CO3 高温 Na2SiO3+CO2↑
回答下列问题:
(1)步骤①发生的主要反应为FeO+Cr2O3+Na2CO3+NaNO3高温Na2CrO4+Fe2O3+NaNO2+A↑,反应时应选用何种材质的容器?CC(填字母)。
A.塑料
B.刚玉
C.铁
D.石英
(2)步骤②的操作是 水浸、过滤水浸、过滤,“滤渣2“是Al(OH)3和 H2SiO3H2SiO3。写出过量物质A与“滤液1“中溶质生成Al(OH)3的离子方程式:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
(3)“滤液2“中的Na2CrO4需要用H2SO4酸化,用离子方程式表示该反应:2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O。
(4)制取高纯铬常用电解法和铝热法,铝热法的缺点是 能耗大或者产品纯度低能耗大或者产品纯度低。步骤④是在隔绝空气条件下,除生成Cr2O3外,还生成了Na2CO3和CO,若该反应中有3molNa2Cr2O7参加反应,则转移的电子为 1818mol。

(5)“滤渣1“中铁元素含量较高,具有回收价值。为回收金属,需要将含Fe3+的有机相进行反萃取。在有机相中Fe3+质量浓度为22.8g/L、有机相与水相的体积比(V0:Va)=1:1、反萃取时间为20min、反萃取温度为25℃条件下,不同浓度的4种反萃取剂对Fe3+反萃取率的影响实验结果如图所示。当反萃取剂的浓度均为0.5mol•L-1时,反萃取效果最好的是 (NH4)2HPO4(NH4)2HPO4(填化学式),在实际操作中需在该反萃取剂中加入一定量H3PO4溶液,其目的是调节溶液pH,防止Fe3+在反萃取时可能生成沉淀调节溶液pH,防止Fe3+在反萃取时可能生成沉淀;但H3PO4浓度不宜过大,其原因是 pH小会生成NH4H2PO4,反萃取率低pH小会生成NH4H2PO4,反萃取率低。[已知:(NH4)2HPO4溶液pH=7.8~8.2]
高温
高温
高温
【答案】C;水浸、过滤;H2SiO3;AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O;能耗大或者产品纯度低;18;(NH4)2HPO4;调节溶液pH,防止Fe3+在反萃取时可能生成沉淀;pH小会生成NH4H2PO4,反萃取率低
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:13引用:1难度:0.6
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