Question

以含有Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì)的鉻鐵礦[主要成份為Fe（CrO2）2]為主要原料生產(chǎn)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(shí)釋放出CO2氣體，同時(shí)A12O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑。請(qǐng)回答：

（1）在鉻鐵礦Fe（CrO2）2中，Cr的化合價(jià)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(yàn)該溶液中金屬離子的方法是??????? 。

（4）鉻鐵礦中的Al2O3雜質(zhì)在工業(yè)上可用來(lái)冶煉鋁，該化學(xué)方程式為

（5）根據(jù)有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，含CrO42－的廢水要經(jīng)化學(xué)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(yīng)不小于?????????? mol/L，后續(xù)廢水處理方能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

②還原法：。寫(xiě)出酸性條件下 CrO42－與綠礬在溶液中反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)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(jià)為+2，所以Cr的化合價(jià)為+3，

（2）含雜質(zhì)的鉻鐵礦經(jīng)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(shí)溶液為Na2CrO4和 NaAlO2的混合液，通入CO2氣體會(huì)和NaAlO2反應(yīng)產(chǎn)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(yàn)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(lái)得到鋁，化學(xué)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(yīng)，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(yīng)的化學(xué)方程式是Fe2（SO4）3 + 3KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 3K2SO4 + 3KCl + 5H2O

考點(diǎn)：考查化合物中化合價(jià)的判斷、離子的檢驗(yàn)、鋁的冶煉、溶度積的有關(guān)計(jì)算、氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物的判斷