Question

【題目】K2Cr2O7是一種橙紅色固體，可用于火柴制造、電鍍、有機合成等方面。用某酸性廢液（主要含Cr3+、還含有少量Fe2+、Fe3+和Al3+等）制備的流程如下：

已知：H++CrO2-+H2OCr(OH)3Cr3++3OH-

回答下列問題：

（1）沉淀A的主要成分是_____________（填化學式，下同），流程中的X是__________。

（2）濾液Ⅰ中鉻元素的存在形式主要是_____________（填離子符號）。

（3）操作是向濾液中加入稀硫酸調PH至一定范圍。在酸性環境中CrO42-轉化為Cr2O72-，溶液變為橙紅色，該轉化的離子方程式是__________；若PH高于此范圍，造成的影響是__________。

（4）操作②是向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固體后得到K2Cr2O7，說明相同溫度下，在水中的溶解度：Na2Cr2O7______________ K2Cr2O7（填“>”、“<”或“=”）。

（5）PbO2可直接將溶液中的Cr3+氧化成Cr2O72-，該反應的離子方程式是__________。

（6）K2Cr2O7可用來測定溶液中Fe2+的含量，還原產物為Cr3+。若1L FeSO4溶液與100mL 0.1mol/L K2Cr2O7溶液恰好完全反應，則c(FeSO4)=___________mol/L。

Answer 1

【答案】 Fe(OH)2、Fe(OH)3[只答Fe(OH)3亦可] CO2 CrO2- 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O CrO42-的轉化率降低（或不能較好地完成轉化等合理答案） > 3PbO2+2Cr3++H2O=Cr2O72-+3Pb2++2H+ 0.06

【解析】酸性廢液（主要含Cr3+、還含有少量Fe2+、Fe3+和Al3+等）中加入過量的氫氧化鈉溶液產生氫氧化鐵和氫氧化亞鐵沉淀。根據已知信息可知Cr3+和Al3+分別轉化為CrO2－、AlO2－。加入雙氧水把CrO2－氧化為鉻酸根離子，要實現與偏鋁酸根的分離，需要通入CO2生成氫氧化鋁沉淀，過濾后經過酸化轉化為重鉻酸鈉，最終轉化為重鉻酸鉀。

（1）根據以上分析可知沉淀A的主要成分是 Fe(OH)2、Fe(OH)3，流程中的X是CO2；（2）濾液Ⅰ中鉻元素的存在形式主要是CrO2－。（3）在酸性環境中CrO42-轉化為Cr2O72-，該轉化的離子方程式是2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；若pH高于此范圍，平衡逆向移動， CrO42-的轉化率降低；（4）操作②是向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固體后得到K2Cr2O7，說明相同溫度下，在水中的溶解度：Na2Cr2O7＞K2Cr2O7。（5）PbO2可直接將溶液中的Cr3+氧化成Cr2O72-，根據原子守恒和電子得失守恒可知該反應的離子方程式是3PbO2+2Cr3++H2O＝Cr2O72-+3Pb2++2H+。（6）K2Cr2O7可用來測定溶液中Fe2+的含量，還原產物為Cr3+。若1L FeSO4溶液與100mL 0.1mol/L K2Cr2O7溶液恰好完全反應，則根據電子得失守恒可知c(FeSO4)＝mol/L。