Question

【題目】我國目前大多數(shù)工廠以鉻鐵礦（主要成份為 FeO·Cr2O3，還含有Al2O3、MgO等雜質(zhì)）為主要原料生產(chǎn)二水合重鉻酸鈉（Na2Cr2O7·2H2O），其主要工藝流程如下圖所示。 步驟①中涉及的主要反應(yīng)是：

4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2。

回答下列問題：

（1）二水合重鉻酸鈉（Na2Cr2O7·2H2O）中Cr的化合價為 ______， 氧化煅燒時將鉻鐵礦粉碎的目的是 ____________。

（2）①中雜質(zhì) Al2O3 與純堿反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄喳}，寫出 Al2O3與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式________，濾渣1的主要成分為MgO和_______（ 填化學(xué)式） 。

（3）濾渣2的成分是___________（ 填化學(xué)式） 。

（4）步驟④，向濾液中加入稀硫酸，溶液由黃色變?yōu)槌壬�，得�?/span>Na2Cr2O7和 Na2SO4的混合溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________。

（5）該工藝的酸性廢液中含有Cr2O72-，向廢液中加入綠礬（FeSO4·7H2O）還原處理，反應(yīng)的離子方程式是__________； 再向處理后的溶液中加入石灰水，使 c(Cr3+)降至10-5mol/L， 此時溶液的pH值為 ______(已知：該條件下，Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32)。

Answer 1

【答案】 +6 價 增大接觸面積，加快鉻鐵礦煅燒速率 Al2O3+ Na2CO3 2NaAlO2+ CO2↑ Fe2O3 Al(OH)3 2H+ +2CrO42-= 2H2O + Cr2O72- Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3++ 7H2O 5

【解析】鉻鐵礦通過焙燒，生成Na2CrO4、Fe2O3、MgO和NaAlO2的混合體系，然后加水溶解得固體Fe2O3、MgO和溶液Na2CrO4、NaAlO2，再調(diào)節(jié)溶液的PH，使偏鋁酸鹽完全沉淀，繼續(xù)調(diào)節(jié)溶液的PH使CrO42－轉(zhuǎn)化為Cr2O72－。

（1）由化合價代數(shù)和為0，設(shè)Cr的化合價為x,2+2x-7×2=0,二水合重鉻酸鈉（Na2Cr2O7·2H2O）中Cr的化合價為+6價；氧化煅燒時將鉻鐵礦粉碎的目的是：增大接觸面積，加快鉻鐵礦煅燒速率；

（2）Al2O3與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式Al2O3+ Na2CO3 2NaAlO2+ CO2↑；濾渣1的主要成分為MgO和Fe2O3 （3）NaAlO2，調(diào)節(jié)溶液的PH，使偏鋁酸鹽完全沉淀，濾渣2的成分是 Al(OH)3 ；（4）再加H2SO4溶液由黃色變?yōu)槌壬�，得�?/span>Na2Cr2O7和 Na2SO4的混合溶液，離子方程2H+ +2CrO42-= 2H2O + Cr2O72- ；（5）Cr2O72-具有強氧化性，用Fe2＋ 將其還原， Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3++ 7H2O （6）Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32=c(Cr3＋ )C(OH― )3=10-5mol/L，C(OH― )3，C(OH― )=10-9mol/L，PH=5。