Question

【题目】重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3，杂质为SiO2、Al2O3)为原料生产它，实数室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下图。

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

（1）进入反应器①之前将铬铁矿粉碎的目的是____________________________。

（2）步骤②过滤得到的滤渣主要成分是_______________。过滤所需的玻璃仪器有_________________。

（3）操作④中酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，写出平衡转化的离子方程式：_________________________。

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

（5）工业上也常用电解法处理酸性含铬废水，用耐酸电解槽，铁板作电极，槽中盛放酸性含Cr2O72-的废水，原理示意图如下图。

B为电解池的________极，写出阳极的电极反应式____________________。阳极区域溶液中发生反应的离子方程式为____________________________________。为了使Cr3+和Fe3+转化为Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀，向反应后的溶液中加入一定量的烧碱，若溶液中c(Fe3+)=1.0×10-12mo1·L-1,则溶液中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】 增大接触面积，从而加快化学反应速率和提高原料的利用率 Fe2O3 烧杯、漏斗、玻璃棒 2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O 将硅酸根离子和偏铝酸根离子转化为沉淀而除去 阴 Fe-2e-= Fe2+ Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 1.5×10﹣5

【解析】试题分析：（1）将铭铁矿粉碎的作用是增大接触面积；（2）在反应器中主要发生6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KC1+12H2O， SiO2、Al2O3与NaOH反应分别转化为Na2SiO3和NaAlO2,产物中只有Fe2O3难溶于水；根据过滤装置分析所需的玻璃仪器；（3）操作④中酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，根据元素守恒、电荷守恒配平转化的离子方程式；（4）调节溶液pH=7~8可以将硅酸根离子和偏铝酸根离子转化为沉淀而除去；（5）B电极生成氢气，所以B是阴极；阳极生成Fe2+，阳极区域溶液中Fe2+把Cr2O72-还原为Cr3+；根据计算c(Cr3+)。

解析：（1）将铭铁矿粉碎的作用是增大接触面积，增大反应速率和提高原料的利用率；（2）反应器中主要发生6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KC1+12H2O， SiO2、Al2O3与NaOH反应分别转化为Na2SiO3和NaAlO2,产物中只有Fe2O3难溶于水，所以滤渣是Fe2O3；过滤所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；（3）操作④中酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，根据元素守恒、电荷守恒，反应的离子方程式是2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O；（4）调节溶液pH=7~8可以将硅酸根离子和偏铝酸根离子转化为沉淀而除去；（5）B电极生成氢气，所以B是阴极；阳极铁失电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2e-= Fe2+，阳极区域溶液中Fe2+把Cr2O72-还原为Cr3+，反应方程式是Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O； ， ，c(Cr3+)=1.5×10﹣5。