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【题目】K2Cr2O7是一种重要的化工原料。以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,还含有Al2O3、Fe2O3等杂质)为原料制备K2Cr2O7的一种工艺流程如下:

已知:

①4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2

②Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+

(1)“焙烧”时,Al2O3与Na2CO3发生反应的化学方程式为___________。

(2)“滤渣”的主要成分是________(填化学式).

(3)“酸化”步骤调节溶液pH<5,其目的是_________

(4)“转化”一步发生反应的化学方程式为____________

(5)采用电解法处理含铬废水原理如下图所示。阳极区溶液中发生反应:Cr2O72-+6Fe2++14H+ == 2Cr3+ +6Fe3+ + 7H2O,阳极的电极反应式为_______,阴极产生的气体为_______(填化学式)。

【答案】 Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑ Al(OH)3 使CrO42-转化为Cr2O72- Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl Fe-2e—=Fe2+ H2

【解析】(1)焙烧的时候,因为氧化铝为两性氧化物,所以与碳酸钠反应得到偏铝酸钠,方程式为:Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑。

(2)加入醋酸调节pH=7的目的是将溶液的偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀除去,所以滤渣的主要成分为Al(OH)3。

(3)根据已知②得到:加入醋酸调节溶液pH<5,其目的是将溶液中的CrO42-转化为Cr2O72-。

(4)转化这一步,加入KCl的目的是将Na2Cr2O7转化为K2Cr2O7沉淀,所以方程式为:Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl。

(5)两个电极都是铁板,所以阳极电极也是单质铁,则阳极反应应该是Fe-2e—=Fe2+,生成的Fe2+再将Cr2O72-还原为Cr3+。阴极是溶液中的阳离子(H+)得电子,生成氢气,所以阴极气体为H2。

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