题目内容

重铬酸钠(Na2Cr2O7)广泛用作氧化剂、鞣革剂等。以铬矿石(主要成分为
03，还含有FeO、A1203、Si02等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下：

请回答下列问题：
(1)Cr203在高温焙烧时反应的化学方程式为     。
(2)生产过程中，调节(含Na2Cr04、Na2Si03、NaAl02
的溶液)pH的目的是       。
(3)某化工厂采用石墨作电极电解Na2Cr04溶液，实现了  
Na2Cr04转化为Na2Cr207的生产，其原理如下图所示。
  
①写出阳极的电极方程式：        ；
②此生产方法和上述流程相比的优点主要有     。
(4)Na2Cr207可用于测定废水的化学耗氧量(即COD，指每升水样中还原性物质被
氧化所需要的02的质量)。现有某水样100．00 mL，酸化后加入cl mol／L。的
Na2Cr207溶液mL，使水中的还原性物质完全被氧化(还原产物为)；再用
的FeS04溶液滴定剩余的，结果消耗FeS04溶液mL。则该水
样的COD为   。

（1）2Cr2O3 + 4Na2CO3 + 3O2  4Na2CrO4 + 4CO2

（2）使SiO32—、AlO2—生成H2SiO3和Al(OH)3沉淀
（3）①4OH― ― 4e－= O2↑＋ 2H2O
② 不引入其他离子（或物质），同时副产氢气和NaOH等
（4）480c1V1 — 80 c2V2

解析

练习册系列答案
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（2013?浦东新区二模）重铬酸钠俗称红矾钠（Na2Cr2O7?2H2O）是重要的化工产品和强氧化剂．工业上通过煅烧铬铁矿制取，其反应如下：
反应Ⅰ4Fe（CrO2）2+8Na2CO3+7O2→2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2
反应Ⅱ2CrO42-+2H+→Cr2O72-+H2O
反应Ⅲ3CrO42-+4H+→Cr3O102-+2H2O（副反应）
（1）上述反应中不属于氧化还原反应有
2
2
个．已知Fe（CrO2）2中铬元素是+3价，关于反应Ⅰ的下列说法中正确的是
cd
cd
．
a．被氧化的元素只有+3的Cr，被还原的元素只有0价的O
b．氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：7
c．每生成1molCO2，转移3.5mol电子
d．每摩尔+3的Cr能还原0.75mol氧气
（2）+6价铬的毒性很强，制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O72-，可以用绿矾除去．测得反应后的溶液中含Cr3+、Fe2+、Fe3+、H+等阳离子．写出该反应的离子方程式并标出电子转移的方向和数目：
．
（3）某厂废水中含1.00×10-3mol/L的Cr2O72-，其毒性较大．某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0．5Fe1.5FeO4 （Cr的化合价为+3，Fe的化合价依次为+3、+2）．欲使1L该废水中的Cr2O72-完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4．理论上需要加入
2.78
2.78
g FeSO4?7H2O．
重铬酸钠（Na2Cr2O7）主要用于印染、制革、医药、电镀等．工业上以铬铁矿（主要成分FeO?Cr2O3）、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠（Na2Cr2O7?2H2O）的主要反应如下：
①4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O2
高温
.
.
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
②2Na2CrO4+H2SO4═Na2SO4+Na2Cr2O7+H2O
（1）反应①是在回转窑中进行，反应时需不断搅拌，其目的是
使反应物充分接触，加快反应速率
使反应物充分接触，加快反应速率
．
（2）右图是红矾钠（Na2Cr2O7?2H2O）和Na2SO4的溶解度曲线．从Na2Cr2O7和Na2SO4的混合溶液中提取Na2Cr2O7晶体的操作：先将混合溶液蒸发浓缩，趁热过滤．趁热过滤的目的是
有利于硫酸钠结晶析出，可以防止Na2Cr2O7?2H2O结晶析出
有利于硫酸钠结晶析出，可以防止Na2Cr2O7?2H2O结晶析出
；然后将滤液
冷却结晶
冷却结晶
，从而析出红矾钠．
（3）Na2Cr2O7与KCl或K2SO4进行复分解反应可制取K2Cr2O7，现用Na2Cr2O7与KCl来制备K2Cr2O7，简述操作步骤（有关物质的溶解度见右表）：
较高温度下将Na2Cr2O7与KCl配成饱和溶液后混合，再降低温度到0℃冷却结晶，过滤洗涤，可得K2Cr2O7
较高温度下将Na2Cr2O7与KCl配成饱和溶液后混合，再降低温度到0℃冷却结晶，过滤洗涤，可得K2Cr2O7
．
 温度  0℃  100℃
 溶解度
 物质
 K2Cr2O7  4.6g 94.1g 
 KCl  28g 55g 
 NaCl  35g 39g 
（4）重铬酸钾可用于铁矿石中铁的含量测定，实验步骤如下：
步骤1：将mg铁矿石加浓盐酸加热溶解
步骤2：加入SnCl2溶液将Fe3+还原至黄色消失
步骤3：将所得溶液冷却，加入HgC2溶液，将过量的Sn2+氧化为Sn4+
步骤4：加入15mL硫酸和磷酸的混合酸及5滴O．2%二苯胺磺酸钠指示剂
步骤5：立即用cmol?L．重铬酸钾溶液滴定至溶液呈稳定紫色，即为终点，消耗重铬酸钾溶液VmL
①写出SnCl2还原Fe3+的离子方程式
2Fe3++Sn2+=Sn4++2Fe2+
2Fe3++Sn2+=Sn4++2Fe2+
．
②如省去步骤③，则所测定的铁的含量
偏高
偏高
（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
③步骤5使用的玻璃仪器有
酸式滴定管、锥形瓶
酸式滴定管、锥形瓶
．
（2012?江苏一模）重铬酸铵[（NH4）2Cr2O7]是一种桔黄色结晶，可用作有机合成催化剂、实验室制纯净的N2及Cr2O3等．实验室可由工业级铬酸钠（Na2CrO4）为原料制取．有关物质溶解度如图所示．实验步骤如下：
步骤1：将铬酸钠溶于适量的水，加入一定量浓硫酸酸化，使铬酸钠转化为重铬酸钠．
步骤2：将上述溶液蒸发结晶，并趁热过滤．
步骤3：将步骤二得到的晶体再溶解，再蒸发结晶并趁热过滤．
步骤4：将步骤三得到的滤液冷却至40℃左右进行结晶，用水洗涤，获得重铬酸钠晶体．
步骤5：将步骤四得到的重铬酸钠和氯化铵按物质的量之比1：2溶于适量的水，加热至105～110℃时，让其充分反应．
（1）步骤1是一个可逆反应，该反应的离子方程式为
2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O
．
（2）步骤2、3的主要目的是
除去硫酸钠杂质
除去硫酸钠杂质
．
（3）步骤4在40℃左右结晶，其主要目的是
尽量使硫酸钠不析出
尽量使硫酸钠不析出
．
（4）步骤5中获得（NH4）2Cr2O7还需补充的操作有
冷却结晶、过滤、洗涤及干燥
冷却结晶、过滤、洗涤及干燥
．
（5）（NH4）2Cr2O7受热分解制取Cr2O3的化学方程式为
（NH4）2Cr2O7═Cr2O3+N2↑+4H2O
（NH4）2Cr2O7═Cr2O3+N2↑+4H2O
．
（6）对上述产品进行检验和含量测定．
①检验产品中是否有K+，其操作方法及判断依据是
用洁净的铂丝在酒精灯上灼烧至无色，然后蘸取晶体或者其溶液少许，在酒精灯火焰上灼烧，通过蓝色钴玻璃观察，若火焰显示蓝色说明含有钾离子，否则不含
用洁净的铂丝在酒精灯上灼烧至无色，然后蘸取晶体或者其溶液少许，在酒精灯火焰上灼烧，通过蓝色钴玻璃观察，若火焰显示蓝色说明含有钾离子，否则不含
．
②为了测定上述产品中（NH4）2Cr2O7的含量，称取样品0.150g，置于锥形瓶中，加50mL水，再加入2gKI（过量）及稍过量的稀硫酸溶液，摇匀，暗处放置10min，然后加150mL蒸馏水并加入3mL 0.5%淀粉溶液，用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液30.00mL，则上述产品中（NH4）2Cr2O7的纯度为
84%
84%
（假定杂质不参加反应，已知：Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O，I2+2S2O
 
2-
3
═2I-+S4O
 
2-
6
）
红矾钠（重铬酸钠：Na2Cr2O7?2H2O）是重要的基础化工原料．铬常见价态有+3、+6价．铬的主要自然资源是铬铁矿FeCr2O4（含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质），实验室模拟工业以铬铁矿为原料生产红矾钠的主要流程如图1所示：
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①中主要反应：4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2
高温
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
①中副反应：Al2O3+Na2CO3
高温
2NaAlO2+CO2↑，SiO2+Na2CO3
高温
Na2SiO3+CO2↑
请回答下列问题：
（1）FeCr2O4化学名为亚铬酸亚铁，写出它的氧化物形式
 
．步骤“①”的反应器材质应选用
 
（填“瓷质”、“铁质”或“石英质”）．
（2）“②”中滤渣1的成分是
 
，“③”中调pH值是
 
 （填“调高”或“调低”），“④”中 滤渣2的成分是
 
．
（3）“⑤”酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-，写出平衡转化的离子方程式：
 
．
（4）如图2所示是Na2Cr2O7?2H2O和Na2SO4的溶解度曲线，则操作Ⅰ是
 
，操作Ⅱ是
 
（填序号）．
①蒸发浓缩，趁热过滤          
②降温结晶，过滤
（5）已知某铬铁矿含铬元素34%，进行步骤①～④中损失2%，步骤⑤～⑦中产率为92%，则1吨该矿石理论上可生产红矾钠
 
吨（保留2位小数）．
工业上以铬铁矿（主要成分为FeO．Cr2O3）碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠Na2Cr2O7?2H20），其主要反应为：
①4Fe?Cr2O3+8Na2CO3+7O2
 高温 
.
 
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
②2Na2CrO4+H2SO4?Na2SO4+Na2Cr2O7+H2O
下列说法正确的是（　　）
A、反应①和②均为氧化还原反应
B、反应①的氧化剂是O2，还原剂是FeO?Cr2O3
C、高温下，O2的氧化性大于Fe3O3小于NaCrO4．
D、生成1mol的Na2Cr2O7时整个反应过程共转移6mol电子

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