Question

【題目】K2Cr2O7是一種重要的化工原料。以鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3,還含有Al2O3、Fe2O等雜質(zhì))為原料制備K2Cr2O7的一種工藝流程如下：

已知：(a) Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+

(b)不同溫度下各物質(zhì)的溶解度

物 質(zhì)		KCl	NaCl	K2Cr2O7	Na2Cr2O7
溶解度（g/100g H2O）	0℃	28	35.7	4.7	163
	40℃	40.1	36.4	26.3	215
	80℃	51.3	38	70	376

(c)步驟①的主要反應(yīng)為：FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2（未配平）。

（1） “濾渣1”和 “濾渣2”的主要成分分別是_________，_________(填化學式).

寫出③的離子反應(yīng)方程式________________________________________;

步驟④中調(diào)PH可選用以下試劑__________。

A、NH3 B、 KOH C、CH3COOH D、 HCl

（2）在步驟⑤中加入適量KCl，____________________，過濾得到K2Cr2O7固體。

（3）某工廠用akg 鉻鐵礦粉（含Cr2O3 40%）制K2Cr2O7，最終得到產(chǎn)品 b kg，產(chǎn)率為_____________________________×100%。（列計算式）。

（4）化還原法可除去廢水中的Cr2O72-，取含Cr2O72-的模擬水樣分別在不同PH條件下,向每個水樣中分 別加一定量的FeSO4、NaHSO3，攪拌，充分反應(yīng),然后滴加Ca(OH)2懸濁液,靜置沉淀，測定鉻去除率,實驗結(jié)果下圖所示。

①在酸性條件下，NaHSO3使Cr2O72-還原成為Cr3+,請寫出NaHSO3與Cr2O72-反應(yīng)的離子方程式:____________________________________。

② pH>8時，亞鐵鹽對+6價Cr的去除效果反而下降,可能的原因是_________________。

Answer 1

【答案】Fe2O3Al(OH)3AlO2-+CO2+2H2O=A(OH)3↓+HCO3-C蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶b / (a ×0.4×294÷152)3HSO3-+Cr2O72-+5H+=2Cr3++3SO42-+4H2OpH>8時,Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2而Fe(OH)2易被空氣中O2氧化

【解析】

（1）因在步驟①發(fā)生的反應(yīng)有：FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2（未配平），Al2O3+Na2CO3 NaAlO2+CO2（未配平），在步驟④中調(diào)PH是增大溶液中氫離子濃度，而鹽酸易被氧化，只能用CH3COOH，故答案為：Fe2O3；Al(OH)3；AlO2-+CO2+2H2O=A(OH)3↓+HCO3-；C；（2）因K2Cr2O7溶解度隨溫度降低而減小，則在在步驟⑤中加入適量KCl后，應(yīng)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶的方法來得到K2Cr2O7晶體，故答案為：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶；（3）根據(jù)鉻元素的質(zhì)量守恒可得關(guān)系式：Cr2O3 ~K2Cr2O7，akg 鉻鐵礦粉（含Cr2O3 40%）理論上可制得K2Cr2O7質(zhì)量為g，產(chǎn)率為：（b÷）×100%，故答案為：b / (a ×0.4×294÷152)；（4）①由氧化還原反得失電子數(shù)目守恒可得NaHSO3與Cr2O72-反應(yīng)的離子方程式為：3HSO3-+Cr2O72-+5H+=2Cr3++3SO42-+4H2O；② pH>8時，Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2后易被空氣中的氧氣氧化，從而對對+6價Cr的去除率下降，故答案為：pH>8時,Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2而Fe(OH)2易被空氣中O2氧化。