Question

工业上利用铬铁矿（FeO?Cr₂O₃）冶炼铬的工艺流程如下：

（l）实验室焙烧铬铁矿可选用的装置是

 

（填序号）（下图）．

（2）完成下列化学方程式（在横线上填写物质的化学式及计量数）：
4CrO₄^2-+6S+7H₂O=4Cr（OH）₃↓+3S₂O₃^2-+

 

（3）操作I包括过滤与洗涤，简述实验室中洗涤沉淀的操作：

 

．
（4）Cr（0H）₃和Al（OH）₃类似，也是两性氢氧化物，写出Cr（OH）₃溶于浓氢氧化钠溶液的离子方程式

 

．
（5）由Cr₂O₃冶炼Cr的化学方程式为

 

．
（6）目前有一种采用以铬酸钠（Na₂CrO₄）为原料，用电化学法制备重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇）的实验装置如下图所示（已知：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O）．

①出阴极的电极反应式为

 

．
②电解一段时间后，测得阳极区溶液中Na⁺物质的量由a mol变为b mol，则此时铬酸钠的转化率为

 

．

Answer 1

分析：（1）焙烧固体选用坩埚；
（2）根据电荷守恒和原子守恒判断；
（3）根据洗涤沉淀的操作方法分析；
（4）两性氢氧化物与强碱反应生成盐和水；
（5）利用铝热反应冶炼Cr；
（6）①电解池中阳离子在阴极得电子；
②根据电荷守恒计算．

解答：解：（1）焙烧固体选用坩埚，所以实验室焙烧铬铁矿可选用的装置是d，故答案为：d；
（2）由电荷守恒和氧原子及氢原子原子守恒可知，缺的为2OH^-，所以其方程式为4CrO₄^2-+6S+7H₂O=4Cr（OH）₃↓+3S₂O₃^2-+2OH^-，
故答案为：2OH^-；
（3）洗涤沉淀要注意用玻璃棒引流，其操作方法为：将蒸馏水沿着玻璃棒慢慢倒入漏斗中浸没沉淀，待水流尽后，再重复操作2～3次，
故答案为：将蒸馏水沿着玻璃棒慢慢倒入漏斗中浸没沉淀，待水流尽后，再重复操作2～3次；
（4）两性氢氧化物与强碱反应生成盐和水，所以Cr（OH）₃溶于浓氢氧化钠溶液的离子方程式为：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O，
故答案为：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O；
（5）利用铝热反应冶炼Cr，所以由Cr₂O₃冶炼Cr的化学方程式为：Cr₂O₃+2Al

高温  .

2Cr+Al₂O₃，故答案为：Cr₂O₃+2Al

高温  .

2Cr+Al₂O₃；
（6）①电解池中阳离子在阴极得电子，则阴极的电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
②电解一段时间后，测得阳极区溶液中Na⁺物质的量由a mol变为b mol，则溶液中移动的电荷为（a-b）mol，所以外电路中转移的电子为（a-b）mol，阳极的电极反应为：2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺，则阳极生成的氢离子为（a-b）mol，已知：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，所以阳极消耗的CrO₄^2-为（a-b）mol，
已知原溶液中CrO₄^2-为

a

2

mol，因此铬酸钠的转化率为：

(a-b)

a 2

×100%=

2(a-b)

a

×100%，故答案为：

2(a-b)

a

×100%．

点评：本题考查较为综合，涉及实验操作、离子方程式的配平、离子方程式的书写、化学方程式的书写、电解原理的应用、根据方程式的计算等，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．