Question

【題目】工業(yè)上以碳素鉻鐵為原料制取鉻銨礬，利用電解法制取金屬鉻。其工藝流程如下圖所示。

已知：H2SO4＋Cr=CrSO4＋H2↑

（1）碳素鉻鐵是鐵鉻合金，粉碎后溶于硫酸和電解陽(yáng)極液的混合溶液中。該過(guò)程中電解陽(yáng)極液的主要作用是_____________。

（2）加入（NH4）2SO4的目的是__________________。

（3）結(jié)晶后的母液從綠色化學(xué)的角度可采用的處理方法是__________________。

（4）產(chǎn)品鉻中含氧呈脆性，為了降低其含氧量，可通過(guò)_____提高其純度。

Answer 1

【答案】作氧化劑，將鉻鐵元素轉(zhuǎn)化為Fe3＋和Cr3＋ 生成鐵銨礬和鉻銨礬進(jìn)行分離 轉(zhuǎn)入凈化后的純鉻銨礬溶液進(jìn)行結(jié)晶 真空處理或氫還原

【解析】

碳素鉻鐵加入硫酸充分反應(yīng)生成FeSO4和CrSO4，陽(yáng)極液中含Cr2O72-，Cr2O72－具有強(qiáng)氧化性，將鐵鉻元素氧化成Fe3+和Cr3+；加入（NH4）2SO4后生成鐵銨礬和鉻銨礬進(jìn)行分離；最后電解鉻銨礬溶液得到鉻；據(jù)此分析作答。

（1）碳素鉻鐵加入硫酸充分反應(yīng)生成FeSO4和CrSO4，電解陽(yáng)極液中含有Cr2O72－，Cr2O72－具有強(qiáng)氧化性，能把鉻鐵元素轉(zhuǎn)化為Fe3＋和Cr3＋而溶解。

（2）根據(jù)流程圖可知，加入(NH4)2SO4后生成鐵銨礬晶體和鉻銨礬溶液，因此加入硫酸銨的目的就是生成鐵銨礬和鉻銨礬進(jìn)行分離。

（3）“綠色化學(xué)”的核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染；反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，結(jié)晶后的母液是鉻銨礬的飽和溶液，所以結(jié)晶后的母液從綠色化學(xué)的角度可采用的處理方法是轉(zhuǎn)入凈化后的純鉻銨礬溶液進(jìn)行結(jié)晶，提高利用率。

（4）要降低產(chǎn)品鉻中的含氧量，則就應(yīng)該隔絕空氣，所以正確的方法是真空處理或氫還原。