Question

【題目】磷鐵（含P、Fe、Cr等）是磷化工生產過程中產生的副產物，一種以磷鐵為原料制備和的流程如圖所示：

已知：水浸后溶液的主要成分為和；的回答下列問題：

（1）“破碎”的目的為________________________________________________________。

（2）“焙燒”時，應將原料加到________坩堝中（填“陶瓷”或“鋼制”），原因是_____________（結合化學方程式解釋），Cr單質發(fā)生的主要反應的化學方程式為________。

（3）進一步提純粗磷酸鈉晶體的方法為________________。

（4）“酸化”時發(fā)生反應的離子方程式為________________________________________________。

（5）“沉鉻”時，加NaOH調節(jié)至pH為________時，鉻離子剛好沉淀完全。（已知：，離子濃度為10-5mol/L時可認為該離子沉淀完全）

Answer 1

【答案】增大反應物的接觸面積，提高培燒速率，使焙燒更充分 鋼制 ，腐蝕陶瓷坩堝 重結晶 5.48

【解析】

將磷鐵(含P、Fe、Cr等)粉碎后和碳酸鈉混合并在空氣中焙燒，用水溶解過濾除去鐵渣，水浸液的主要成分為和，將水浸液蒸發(fā)濃縮并冷卻結晶，過濾后即得到Na3PO412H2O的粗產品，濾液用稀硫酸酸化后，繼續(xù)還原得到Cr3+的溶液，再加入NaOH調節(jié)溶液的pH，即可得到Cr(OH)3沉淀，再經過過濾操作即得產品，據(jù)此分析解題。

(1)焙燒前先將磷鐵粉碎，可增大反應物的接觸面積，達到提高培燒速率，使焙燒更充分的目的；

(2)因高溫下碳酸鈉和SiO2能反應生成硅酸鈉和CO2，陶瓷中含有SiO2，則“焙燒”磷鐵和碳酸鈉混合物時，應將原料加到鐵制坩堝中，可防止發(fā)生反應：，避免腐蝕陶瓷坩堝；焙燒時Cr單質和Na2CO3在氧氣中發(fā)生反應生成Na2CrO4和CO2，發(fā)生的主要反應的化學方程式為；

(3)粗磷酸鈉晶體混有，可結合兩者的溶解度隨溫度變化情況，可通過重結晶提純得到精制的磷酸鈉晶體；

(4)將溶液“酸化”得到Na2Cr2O7，發(fā)生反應的離子方程式為；

(5)已知Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-)=2.7×10-31，當c(Cr3+)=10-5mol/L，c(OH-)=mol/L=3×10-9 mol/L，此時溶液的pH=14-9+lg3=5.48。