Question

【題目】鉻鐵礦(FeCr2O4)中含有Al2O3、Fe2O3等雜質，以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的工藝流程示意圖如下(部分操作和條件略)：

（1）鉻鐵礦(FeCr2O4)改寫為氧化物的形式為___________________。

（2）反應①中發(fā)生了兩個主要反應，其中一個主要反應的化學方程式為4FeCr2O4+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2；另一個主要反應的化學方程式為 ______________________________。

（3）寫出反應②中生成固體B的離子方程式為_________________________________。

（4）pH < 5時，發(fā)生反應有____________________________________（寫離子方程式），Na2Cr2O7 + 2KCl = K2Cr2O7↓+ 2NaCl。

下表是相關物質的溶解度數據：

物質	溶解度 ( g / 100 g H2O )
	0℃	40℃	80℃
KCl	28	40.1	51.3
NaCl	35.7	36.4	38
K2Cr2O7	4.7	26.3	73
Na2Cr2O7	163	215	376

獲得K2Cr2O7晶體的操作由多步組成，依次是加入KCl固體、蒸發(fā)濃縮、________________、_____________、洗滌、干燥得到晶體。

（5）某種酒精測試儀中，K2Cr2O7在酸性條件下將乙醇氧化為乙酸，自身被還原為三價鉻離子，該反應的氧化劑與還原劑的物質的量比為_________________。

（6）含鉻廢渣(廢水)的隨意排放對環(huán)境有極大危害，電解法是處理鉻污染的一種方法，電解時，在陰極區(qū)有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成(已知Ksp[Fe(OH)3] = 4.0×10-38，KspCr(OH)3] = 6.0×10-31)。已知電解后的溶液中c(Cr3+)為3.0×10-5mol/L，則溶液中c(Fe3+)為________________ mol/L。

Answer 1

【答案】FeO·Cr2O3 Na2CO3+ Al2O3 2NaAlO2 + CO2↑ AlO2— + CH3COOH + H2O = Al(OH)3↓+ CH3COO— 2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O 冷卻結晶 過濾 2: 3 2.0×10—12

【解析】

（1）根據FeCr2O4中各元素的化合價，改寫即可；

（2）由流程圖可以看出，反應①中還有鉻鐵礦中除去雜質（Al2O3）的反應，即碳酸鈉和氧化鋁反應；

（3）反應②在pH5的醋酸溶液中，生成沉淀；

（4）在酸性條件下CrO42-轉化成Cr2O72-；要獲得晶體的操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥；

（5）在酸性條件下將乙醇氧化為乙酸，自身被還原為三價鉻離子；依據電子轉移守恒，分析得出氧化劑還原劑的物質的量之比；

（6）根據題給數據Ksp[Cr(OH)3] = 6.0×10-31)、Ksp[Fe(OH)3] = 4.0×10-38，分析計算；

（1）鉻鐵礦中鐵元素為+2價，鉻元素為+3價，所以改寫為氧化物的形式為；

本題答案為：。

（2）由流程圖可以看出，反應①中還有，鉻鐵礦中除去雜質（Al2O3）的反應，即Na2CO3+ Al2O3 2NaAlO2 + CO2↑；

本題答案為：Na2CO3+ Al2O3 2NaAlO2 + CO2↑。

（3）反應②在pH5的條件下，生成沉淀，沉淀B應為Al(OH)3，所以離子方程式為AlO2- + CH3COOH + H2O = Al(OH)3↓+ CH3COO—；

本題答案為：AlO2— + CH3COOH + H2O = Al(OH)3↓+ CH3COO—。

（4）在酸性條件下CrO42-轉化成Cr2O72-，離子方程式為：2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O ；要獲得晶體的操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥；

本題答案為：2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O ，冷卻結晶，過濾。

（5）在酸性條件下將乙醇氧化為乙酸，自身被還原為三價鉻離子，該反應的離子方程式為，所以氧化劑和還原劑的物質的量之比為2:3；

本題答案為：2:3.

（6）電解后的溶液中為，所以溶液中，而，所以；

本題答案為：。