Question

以含有Al2O3、Fe2O3等雜質的鉻鐵礦[主要成份為Fe（CrO2）2]為主要原料生產重鉻酸鈉晶體（ Na2Cr2O7·2H2O）的主要工藝流程如下：

己知：鉻鐵礦在空氣中與純堿煅燒生成Na2CrO4和一種紅棕色固體，同時釋放出CO2氣體，同時A12O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑。請回答：

（1）在鉻鐵礦Fe（CrO2）2中，Cr的化合價為____。

（2）濾渣1的成分為________，濾渣2的成分為____。

（3）將濾渣l放入稀硫酸溶解后得溶液W，檢驗該溶液中金屬離子的方法是??????? 。

（4）鉻鐵礦中的Al2O3雜質在工業(yè)上可用來冶煉鋁，該化學方程式為

（5）根據有關國家標準，含CrO42－的廢水要經化學處理，使其濃度降至5．0×10－7 mo1/L以下才能排放。含CrO42－的廢水處理通常有以下兩種方法。

①沉淀法：加入可溶性鋇鹽生成BaCrO4沉淀，再加入可溶性硫酸鹽處理多余的Ba2+。加入可溶性鋇鹽后的廢水中Ba2+的濃度應不小于?????????? mol/L，后續(xù)廢水處理方能達到國家排放標準。

②還原法：。寫出酸性條件下 CrO42－與綠礬在溶液中反應的離子方程式?????????????????? 。

（6）某高效凈水劑是由K2FeO4得到的，工業(yè)上以溶液W、次氯酸鉀和氫氧化鉀為原料制備K2FeO4，該反應的化學方程式是?????????????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）+3（1分）

（2）Fe2O3? Al（OH）3（各1分）（其它合理答案也可）

（3）取少量溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅，證明有Fe3+（其它合理答案也可）（2分）

（4）2 Al2O34Al + 3O2↑（1分）

（5）①2．4×10－4（2分）②CrO42－＋3Fe2+＋8H+＝Cr3+＋3Fe3+＋4H2O（3分）

（6）Fe2（SO4）3 + 3KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 3K2SO4 + 3KCl + 5H2O （3分）

【解析】

試題分析：（1）在鉻鐵礦Fe（CrO2）2中，Fe的化合價為+2，所以Cr的化合價為+3，

（2）含雜質的鉻鐵礦經煅燒、溶于水后，只有氧化鐵不溶于水，作為濾渣除去，所以濾渣1的成分是Fe2O3，此時溶液為Na2CrO4和 NaAlO2的混合液，通入CO2氣體會和NaAlO2反應產生Al（OH）3，所以濾渣2的成分是Al（OH）3，

（3）將濾渣l放入稀硫酸溶解后得溶液W Fe2（SO4）3，檢驗Fe3+的方法是取少量溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅，證明有Fe3+

（4）工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法來得到鋁，化學方程式為2 Al2O34Al + 3O2↑，

（5）①Ksp（BaCrO4）=1．2×10－10，c（CrO42－）<=5．0×10－7 mo1/L,所以c（Ba2+）>=1．2×10－10/5．0×10－7=2．4×10－4 mo1/L, ②酸性條件下 CrO42－與綠礬FeSO4 ?7 H2O反應，CrO42－作氧化劑，綠礬作還原劑，其離子方程式為CrO42－＋3Fe2+＋8H+＝Cr3+＋3Fe3+＋4H2O

（6）W 為Fe2（SO4）3，以溶液Fe2（SO4）3、次氯酸鉀和氫氧化鉀為原料制備K2FeO4，該反應的化學方程式是Fe2（SO4）3 + 3KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 3K2SO4 + 3KCl + 5H2O

考點：考查化合物中化合價的判斷、離子的檢驗、鋁的冶煉、溶度積的有關計算、氧化還原反應產物的判斷