Question

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Cr₂O₃，还含有FeO、A1₂O₃、SiO₂等杂质）为原料制取重铬酸钠的流程如图1：

（1）Cr₂O₃在高温焙烧时反应的化学方程式为    ．
（2）生产过程中，调节pH的目的是使SiO₃^2-、AlO₂^-分别转化为    、    （填写化学式）．
（3）图2是Na₂Cr₂O₇?2H₂O和Na₂SO₄的溶解度曲线：
上述提纯过程中，去除杂质Na₂SO₄的实验方法：将Na₂Cr₂O₇和Na₂SO₄混合溶液加热浓缩，然后    ，可得到Na₂SO₄固体和较纯净的Na₂Cr₂O₇溶液．
（4）某化工厂改进工艺，采用原理如图3所示的装置（电极为石墨），通过电解提高阳极区溶液的酸性，实现Na₂CrO₄转化为Na₂Cr₂O₇．写出阳极的电极方程式    ．
（5）根据国家标准，含CrO₄^2-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．处理废水的常用方法为：向废水中加入可溶性钡盐生成BaCrO₄沉淀，再加入某种试剂处理多余的Ba²⁺．[已知：K_sp（BaCrO₄）=1.2×10^-10]
①从物质分类的角度看，除去多余的Ba²⁺离子，所加的试剂类型为    ．
②加入可溶性钡盐后，废水中Ba²⁺的浓度应不小于    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）由图示可知Cr₂O₃在高温焙烧时生成Na₂CrO₄，发生氧化还原反应；
（2）SiO₃^2-、AlO₂^-易与酸反应生成H₂SiO₃、Al（OH）₃沉淀；
（3）温度较高时Na₂SO₄溶解度较小而Na₂Cr₂O₇溶解度较大，应趁热过滤；
（4）通过电解提高阳极区溶液的酸性，说明在阳极区生成4H⁺，OH^-放电；
（5）①根据BaSO₄难溶于水的性质选择试剂；
②根据溶度积常数计算．
解答：解：（1）由图示可知Cr₂O₃在高温焙烧时生成Na₂CrO₄，发生氧化还原反应，反应的化学方程式为2Cr₂O₃+4Na₂CO₃+3O₂4Na₂CrO₄+4CO₂，
故答案为：2Cr₂O₃+4Na₂CO₃+3O₂4Na₂CrO₄+4CO₂；
（2）故答案为：氧化铁不溶于水，铬铁矿经煅烧、水浸之后除去生成的氧化铁，副反应中生成Na₂SiO₃、NaAlO₂等杂质，调节pH至4.7，可生成H₂SiO₃、Al（OH）₃沉淀过滤除去，
故答案为：H₂SiO₃；Al（OH）₃；
（3）温度较高时Na₂SO₄溶解度较小而Na₂Cr₂O₇溶解度较大，应趁热过滤，故答案为：趁热过滤；
（4）通过电解提高阳极区溶液的酸性，说明在阳极区生成4H⁺，电极反应式为2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺，
故答案为：2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺；
（5）①根据BaSO₄难溶于水的性质，可知应加入硫酸盐，故答案为：硫酸盐；
②5.0×10^-7mol?L^-1×c（Ba²⁺）=1.2×10^-10，c（Ba²⁺）=2.4×10^-4 mol?L^-1，
故答案为：2.4×10^-4 mol?L^-1．
点评：本题考查较为综合，题目难度中等，解答本题，要充分把握题给信息，牢固掌握物质的性质．