18.重铬酸钠(Na2Cr2O7•2H2O)俗称红矾钠,在工业上有广泛的用途.我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为FeO•Cr2O3,还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:

①中涉及的主要反应有:
主反应:4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反应:SiO2+Na2CO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaAlO2+CO2
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:
沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2Cr(OH)3
完全沉淀时溶液pH4.73.711.25.6
试回答下列问题:
(1)“①”中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是使反应物接触更充分,加快反应速率.
(2)“③”中调节pH至4.7,目的是除去溶液中的AlO2-、SiO32-
(3)“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-,请写出该平衡转化的离子方程式:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O.
(4)“⑦”中采用冷却结晶的方法析出红矾钠,依据是红矾钠的溶解度随温度的降低而减小.
(5)制取红矾钠后的废水中还含有少量的CrO42-,根据有关标准,含CrO42-的废水要经化学处理,使其浓度降至5.0×10-7mol•L-1以下才能排放.含CrO42-的废水处理通常有以下两种方法.
①沉淀法:加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10],再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba2+.加入可溶性钡盐后的废水中Ba2+的浓度应不小于2.4×10-4mol•L-1,后续废水处理方能达到排放标准.
②还原法:CrO42-$\underset{\stackrel{绿矾}{→}}{{H}^{+}}$Cr3+$\stackrel{石灰水}{→}$Cr(OH)3.绿矾还原CrO42-的离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O.
用该方法处理10m3 CrO42-的物质的量浓度为1.5×10-3 mol•L-1的废水,至少需要绿矾(FeSO4•7H2O,相对分子质量为278)的质量是12.51Kg.
 0  172204  172212  172218  172222  172228  172230  172234  172240  172242  172248  172254  172258  172260  172264  172270  172272  172278  172282  172284  172288  172290  172294  172296  172298  172299  172300  172302  172303  172304  172306  172308  172312  172314  172318  172320  172324  172330  172332  172338  172342  172344  172348  172354  172360  172362  172368  172372  172374  172380  172384  172390  172398  203614 

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