Question

（14分）以鉻鐵礦(主要成分是FeO·Cr2O3，含少量MgCO3、Al2O3、SiO2等)為原料制取鉻酸鈉(Na2CrO4)晶體的工藝流程如下：

已知：①＋3價Cr在酸性溶液中性質(zhì)穩(wěn)定，當(dāng)pH>9時以CrO2-形式存在且易氧化；

②常溫下，部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下：

（1）流程中兩次使用了H2O2，分別寫出反應(yīng)的離子方程式：

__________________________________、____________________________________。

（2）加入NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH＝8時，被除去的離子是________；調(diào)節(jié)溶液的pH>11時，被除去的離子是________。

（3）“調(diào)pH＝8”和“調(diào)pH>11”中間的“過濾”步驟能否省略，為什么？請用必要的文字和離子方程式解釋：_______________________________________________________。

（4）流程圖中“□”內(nèi)的操作是___________________、______________________、 。

Answer 1

(1)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋==2Fe3＋＋2H2O（2分）2CrO2-＋3H2O2＋2OH－===2CrO42－＋4H2O（2分）

(2)Fe3＋、Al3＋ （2分） Mg2＋ （2分） (3)不能（1分），當(dāng)pH＝8時Al3＋已經(jīng)完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，若不經(jīng)過濾除去，當(dāng)繼續(xù)加入NaOH時 Al(OH)3會溶解，引入雜質(zhì)離子[Al(OH)4]- （2分）

(4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾 （3分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)流程圖可知第一次使用雙氧水是為了氧化溶液中的亞鐵離子以便于形成氫氧化鐵沉淀而除去，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋==2Fe3＋＋2H2O；由于當(dāng)pH>9時以CrO2-形式存在且易氧化，使用第二次加入雙氧水的目的是氧化CrO2-為CrO42－，反應(yīng)的離子方程式為2CrO2-＋3H2O2＋2OH－===2CrO42－＋4H2O。

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知pH＝8時鐵離子、鋁已經(jīng)全部轉(zhuǎn)化為氫氧化物而沉淀，則被除去的離子是Fe3＋、Al3＋。PH大于9時鎂離子就全部沉淀，則調(diào)節(jié)溶液的pH>11時，被除去的離子是Mg2＋。

（3）由于當(dāng)pH＝8時Al3＋已經(jīng)完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，若不經(jīng)過濾除去，當(dāng)繼續(xù)加入NaOH時 Al(OH)3會溶解，從而引入雜質(zhì)離子[Al(OH)4]-，使用過濾操作不能省略。

（4）從溶液中得到鉻酸鈉晶體的操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥即可。

考點：考查物質(zhì)制備工藝流程圖的分析與應(yīng)用