Question

【題目】重鉻酸鉀是工業生產和實驗室的重要氧化劑，工業上常用鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3，雜質為SiO2、Al2O3)為原料生產它，實數室模擬工業法用鉻鐵礦制K2Cr2O7的主要工藝如下圖。

涉及的主要反應是：6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KC1+12H2O。

（1）進入反應器①之前將鉻鐵礦粉碎的目的是____________________________。

（2）步驟②過濾得到的濾渣主要成分是_______________。過濾所需的玻璃儀器有_________________。

（3）操作④中酸化時，CrO42-轉化為Cr2O72-，寫出平衡轉化的離子方程式：_________________________。

（4）操作③調節溶液pH=7~8的目的是_________________________。

（5）工業上也常用電解法處理酸性含鉻廢水，用耐酸電解槽，鐵板作電極，槽中盛放酸性含Cr2O72-的廢水，原理示意圖如下圖。

B為電解池的________極，寫出陽極的電極反應式____________________。陽極區域溶液中發生反應的離子方程式為____________________________________。為了使Cr3+和Fe3+轉化為Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀，向反應后的溶液中加入一定量的燒堿，若溶液中c(Fe3+)=1.0×10-12mo1·L-1,則溶液中c(Cr3+)=_________mo1·L-1。{已如Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-28，Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31}

Answer 1

【答案】 增大接觸面積，從而加快化學反應速率和提高原料的利用率 Fe2O3 燒杯、漏斗、玻璃棒 2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O 將硅酸根離子和偏鋁酸根離子轉化為沉淀而除去 陰 Fe-2e-= Fe2+ Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 1.5×10﹣5

【解析】試題分析：（1）將銘鐵礦粉碎的作用是增大接觸面積；（2）在反應器中主要發生6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KC1+12H2O， SiO2、Al2O3與NaOH反應分別轉化為Na2SiO3和NaAlO2,產物中只有Fe2O3難溶于水；根據過濾裝置分析所需的玻璃儀器；（3）操作④中酸化時，CrO42-轉化為Cr2O72-，根據元素守恒、電荷守恒配平轉化的離子方程式；（4）調節溶液pH=7~8可以將硅酸根離子和偏鋁酸根離子轉化為沉淀而除去；（5）B電極生成氫氣，所以B是陰極；陽極生成Fe2+，陽極區域溶液中Fe2+把Cr2O72-還原為Cr3+；根據計算c(Cr3+)。

解析：（1）將銘鐵礦粉碎的作用是增大接觸面積，增大反應速率和提高原料的利用率；（2）反應器中主要發生6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KC1+12H2O， SiO2、Al2O3與NaOH反應分別轉化為Na2SiO3和NaAlO2,產物中只有Fe2O3難溶于水，所以濾渣是Fe2O3；過濾所需的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；（3）操作④中酸化時，CrO42-轉化為Cr2O72-，根據元素守恒、電荷守恒，反應的離子方程式是2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O；（4）調節溶液pH=7~8可以將硅酸根離子和偏鋁酸根離子轉化為沉淀而除去；（5）B電極生成氫氣，所以B是陰極；陽極鐵失電子生成亞鐵離子，電極反應式為Fe-2e-= Fe2+，陽極區域溶液中Fe2+把Cr2O72-還原為Cr3+，反應方程式是Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O； ， ，c(Cr3+)=1.5×10﹣5。