Question

【題目】以鉻鐵礦[主要成分為Fe（CrO2）2 ， 含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì)]為主要原料生產(chǎn)重要鉻鐵礦KClO3、純堿CO2氧化劑重鉻酸鈉晶體（Na2Cr2O72H2O）的主要工藝流程如圖：
（1）浸出液中的主要成分為Na2CrO4 ． 寫出煅燒時(shí)主要成分[Fe（CrO2）2]發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；同時(shí)雜質(zhì)Al2O3、SiO2液轉(zhuǎn)化為可溶性鹽，在浸出液中分別以、（離子符號(hào)）存在．
（2）酸化的目的是將Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7 ． 寫出反應(yīng)的離子方程式：； 通過(guò)結(jié)晶分離得到的Na2Cr2O72H2O中可能含有的雜質(zhì)除了Na2SO4外，還有 ． 進(jìn)一步提純的方法是 ．
（3）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5.0×10﹣7mol/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[Ksp（BaCrO4）=1.2×10﹣10]，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：CrO42﹣ Cr3+ Cr（OH）3 ． 用該方法處理10m3 CrO42﹣的物質(zhì)的量濃度為1.5×10﹣3mol/L的廢水，至少需要綠礬（FeSO47H2O）kg．

Answer 1

【答案】
（1）6Fe（CrO2）2+7KClO3+12Na2CO3=12Na2CrO4+7KCl+3Fe2O3+12CO2↑；AlO2﹣；SiO32﹣
（2）2CrO42﹣+2H+=Cr2O72﹣+H2O；KCl（或K2SO4\NaCl）；重結(jié)晶
（3）2.4×10﹣4；12.5
【解析】解：（1）浸出液中的主要成分為Na2CrO4 ， 由流程可知還有二氧化碳、氧化鐵的生成，故煅燒時(shí)主要成分[Fe（CrO2）2]發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：6Fe（CrO2）2+7KClO3+12Na2CO3=12Na2CrO4+7KCl+3Fe2O3+12CO2↑，同時(shí)A12O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑，SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑，雜質(zhì)Al2O3、SiO2液轉(zhuǎn)化為可溶性鹽，在浸出液中分別以存在AlO2﹣、SiO32﹣； 所以答案是：6Fe（CrO2）2+7KClO3+12Na2CO3=12Na2CrO4+7KCl+3Fe2O3+12CO2↑；AlO2﹣；SiO32﹣；（2）酸化的目的是將Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7 ， 離子方程式為：2CrO42﹣+2H+=Cr2O72﹣+H2O；流程中鉀離子、氯離子、硫酸根離子、鈉離子未除去，故產(chǎn)品中還可能含有 KCl（或K2SO4\NaCl），可通過(guò)重結(jié)晶進(jìn)一步提純；
所以答案是：2CrO42﹣+2H+=Cr2O72﹣+H2O； KCl（或K2SO4\NaCl）；重結(jié)晶；（3）①CrO42﹣+Ba2+BaCrO4
5.0×10﹣7molL﹣1 C（Ba2+）
Ksp（BaCrO4）=C（CrO42﹣）×C（Ba2+）=5.0×10﹣7×C（Ba2+）=1.2×10﹣10 ，
C（Ba2+）=2.4×10﹣4mol/L；
所以答案是：2.4×10﹣4；
②CrO42﹣ Cr3+ ， CrO42﹣中的Cr化合價(jià)由+6價(jià)降為+3價(jià)，F(xiàn)eSO47H2O中鐵的化合價(jià)由+3價(jià)降為+2價(jià)，則有：

CrO42﹣～～～～～	3FeSO47H2O
1	3
104L×1.5×10﹣3 molL﹣1	45mol

所以FeSO47H2O的質(zhì)量為：45mol×278g/mol=12510g=12.5kg；
所以答案是：12.5．