Question

重鉻酸鈉（Na₂Cr₂O₇）廣泛用作氧化劑、鞣革劑等．以鉻礦石（主要成分為Cr₂O₃，還含有FeO、A1₂O₃、SiO₂等雜質）為原料制取重鉻酸鈉的流程如圖1：

（1）Cr₂O₃在高溫焙燒時反應的化學方程式為

2Cr₂O₃+4Na₂CO₃+3O₂

高溫  .

4Na₂CrO₄+4CO₂

．
（2）生產過程中，調節(jié)pH的目的是使SiO₃^2-、AlO₂^-分別轉化為

H₂SiO₃

、

Al（OH）₃

（填寫化學式）．
（3）圖2是Na₂Cr₂O₇?2H₂O和Na₂SO₄的溶解度曲線：
上述提純過程中，去除雜質Na₂SO₄的實驗方法：將Na₂Cr₂O₇和Na₂SO₄混合溶液加熱濃縮，然后

趁熱過濾

，可得到Na₂SO₄固體和較純凈的Na₂Cr₂O₇溶液．
（4）某化工廠改進工藝，采用原理如圖3所示的裝置（電極為石墨），通過電解提高陽極區(qū)溶液的酸性，實現(xiàn)Na₂CrO₄轉化為Na₂Cr₂O₇．寫出陽極的電極方程式

2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺

．
（5）根據(jù)國家標準，含CrO₄^2-的廢水要經(jīng)化學處理，使其濃度降至5.0×10^-7mol?L^-1以下才能排放．處理廢水的常用方法為：向廢水中加入可溶性鋇鹽生成BaCrO₄沉淀，再加入某種試劑處理多余的Ba²⁺．[已知：K_sp（BaCrO₄）=1.2×10^-10]
①從物質分類的角度看，除去多余的Ba²⁺離子，所加的試劑類型為

硫酸鹽

．
②加入可溶性鋇鹽后，廢水中Ba²⁺的濃度應不小于

2.4×10^-4mol?L^-1

．

Answer 1

分析：（1）由圖示可知Cr₂O₃在高溫焙燒時生成Na₂CrO₄，發(fā)生氧化還原反應；
（2）SiO₃^2-、AlO₂^-易與酸反應生成H₂SiO₃、Al（OH）₃沉淀；
（3）溫度較高時Na₂SO₄溶解度較小而Na₂Cr₂O₇溶解度較大，應趁熱過濾；
（4）通過電解提高陽極區(qū)溶液的酸性，說明在陽極區(qū)生成4H⁺，OH^-放電；
（5）①根據(jù)BaSO₄難溶于水的性質選擇試劑；
②根據(jù)溶度積常數(shù)計算．

解答：解：（1）由圖示可知Cr₂O₃在高溫焙燒時生成Na₂CrO₄，發(fā)生氧化還原反應，反應的化學方程式為2Cr₂O₃+4Na₂CO₃+3O₂

高溫  .

4Na₂CrO₄+4CO₂，
故答案為：2Cr₂O₃+4Na₂CO₃+3O₂

高溫  .

4Na₂CrO₄+4CO₂；
（2）故答案為：氧化鐵不溶于水，鉻鐵礦經(jīng)煅燒、水浸之后除去生成的氧化鐵，副反應中生成Na₂SiO₃、NaAlO₂等雜質，調節(jié)pH至4.7，可生成H₂SiO₃、Al（OH）₃沉淀過濾除去，
故答案為：H₂SiO₃；Al（OH）₃；
（3）溫度較高時Na₂SO₄溶解度較小而Na₂Cr₂O₇溶解度較大，應趁熱過濾，故答案為：趁熱過濾；
（4）通過電解提高陽極區(qū)溶液的酸性，說明在陽極區(qū)生成4H⁺，電極反應式為2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺，
故答案為：2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺；
（5）①根據(jù)BaSO₄難溶于水的性質，可知應加入硫酸鹽，故答案為：硫酸鹽；
②5.0×10^-7mol?L^-1×c（Ba²⁺）=1.2×10^-10，c（Ba²⁺）=2.4×10^-4 mol?L^-1，
故答案為：2.4×10^-4 mol?L^-1．

點評：本題考查較為綜合，題目難度中等，解答本題，要充分把握題給信息，牢固掌握物質的性質．