题目内容
铬污染主要产生于铬矿的开采和冶炼．工厂排出的铬渣成分为SiO2、A12O3、MgO、Fe2O3、Na2Cr2O7等，其中危害最大的化学成分是Na2Cr2O7．已知：①Na2Cr2O7易溶于水，是强氧化剂．②+6价铬易被人体吸收，可致癌；+3价铬不易被人体吸收，毒性小．下面是实验室模拟处理铬渣、消除铬污染的工艺流程如下（部分操作和条件略）：
（1）在酸浸过程中，稀H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是 ．
（2）过滤1后的滤液中存在如下平衡：Cr2O72-（橙色）+H2O?2CrO42-（黄色）+2H+此时溶液应呈现的颜色是 ．
（3）用FeSO4?7H2O还原 Na2Cr2O7的离子方程式是 ．
（4）已知：生成氢氧化物沉淀的pH
根据表中数据，流程中的a为 ．
（5）分离滤渣2中物质，发生反应的离子方程式是 ．
（6）过滤3所得滤液又回流到过滤1所得滤液中，其目的是 ．
（1）在酸浸过程中，稀H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是
（2）过滤1后的滤液中存在如下平衡：Cr2O72-（橙色）+H2O?2CrO42-（黄色）+2H+此时溶液应呈现的颜色是
（3）用FeSO4?7H2O还原 Na2Cr2O7的离子方程式是
（4）已知：生成氢氧化物沉淀的pH
| 物质 | Fe（OH）3 | Al（OH）3 | Cr（OH）3 | Fe（OH）2 | Mg（OH）2 |
| 开始沉淀 | 1.5 | 3.4 | 4.9 | 6.3 | 9.6 |
| 完全沉淀 | 2.8 | 4.7 | 5.5 | 8.3 | 12.4 |
（5）分离滤渣2中物质，发生反应的离子方程式是
（6）过滤3所得滤液又回流到过滤1所得滤液中，其目的是
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验设计题
分析：由流程可知，铬渣成分为SiO2、A12O3、MgO、Fe2O3、Na2Cr2O7，酸浸时A12O3、MgO、Fe2O3与酸反应生成硫酸铝、硫酸镁、硫酸铁，Na2Cr2O7溶于水，过滤1后的滤液中存在硫酸铝、硫酸镁、硫酸铁，Na2Cr2O7，用FeSO4?7H2O还原 Na2Cr2O7，Cr2O72-变为Cr3+，调pH≈4.7使铁离子、铝离子沉淀，经过滤2后调pH为5.5≤a＜6.3使铬离子完全沉淀而亚铁离子不沉淀，经过滤3得Cr（OH）3 和滤液．
（1）氧化铝是两性氧化物溶于强酸强碱；（2）根据外界条件对平衡的影响来确定平衡移动方向，从而确定离子浓度大小和溶液颜色变化；
（3）根据依据原子守恒和电荷守恒配平书写离子方程式；
（4）根据表中生成氢氧化物沉淀的pH数据分析，流程中的a为5.5≤a＜6.3，以保证铬离子完全沉淀而亚铁离子不沉淀．
（5）分离滤渣2中物质Fe（OH）3、Al（OH）3，可用强碱溶液；．
（6）过滤3所得滤液又回流到过滤1所得滤液中，其目的是使还原剂FeSO4循环利用．
（1）氧化铝是两性氧化物溶于强酸强碱；（2）根据外界条件对平衡的影响来确定平衡移动方向，从而确定离子浓度大小和溶液颜色变化；
（3）根据依据原子守恒和电荷守恒配平书写离子方程式；
（4）根据表中生成氢氧化物沉淀的pH数据分析，流程中的a为5.5≤a＜6.3，以保证铬离子完全沉淀而亚铁离子不沉淀．
（5）分离滤渣2中物质Fe（OH）3、Al（OH）3，可用强碱溶液；．
（6）过滤3所得滤液又回流到过滤1所得滤液中，其目的是使还原剂FeSO4循环利用．
解答：
解：铬渣成分为SiO2、A12O3、MgO、Fe2O3、Na2Cr2O7，酸浸时A12O3、MgO、Fe2O3与酸反应生成硫酸铝、硫酸镁、硫酸铁，Na2Cr2O7溶于水，过滤1后的滤液中存在硫酸铝、硫酸镁、硫酸铁，Na2Cr2O7，用FeSO4?7H2O还原 Na2Cr2O7，Cr2O72-变为Cr3+，调pH≈4.7使铁离子、铝离子沉淀，经过滤2后调pH为5.5≤a＜6.3使铬离子完全沉淀而亚铁离子不沉淀，经过滤3得Cr（OH）3 和滤液．
（1）硫酸溶解氧化铝生成硫酸铝和水，反应的离子方程式为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，故答案为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；
（2）c（H+）增大，平衡2CrO42-（黄色）+2H+?Cr2O72-（橙色）+H2O右移，溶液呈橙色，故答案为：橙色；
（3）FeSO4?7H2O还原 Na2Cr2O7，亚铁离子生成铁离子，Cr2O72-变为三价铬离子，依据原子守恒和电荷守恒配平书写离子方程式：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，故答案为：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；
（4）根据表中生成氢氧化物沉淀的pH数据分析，流程中的a为5.5≤a＜6.3，以保证铬离子完全沉淀而亚铁离子不沉淀，故答案为：5.5≤a＜6.3；
（5）经分析，滤渣2的成分为Fe（OH）3、Al（OH）3，分离滤渣2中物质，可用强碱溶液，发生反应的离子方程式是Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，
故答案为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
（6）过滤3所得滤液又回流到过滤1所得滤液中，其目的是 使还原剂FeSO4循环利用，故答案为：使还原剂FeSO4循环利用．
（1）硫酸溶解氧化铝生成硫酸铝和水，反应的离子方程式为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，故答案为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；
（2）c（H+）增大，平衡2CrO42-（黄色）+2H+?Cr2O72-（橙色）+H2O右移，溶液呈橙色，故答案为：橙色；
（3）FeSO4?7H2O还原 Na2Cr2O7，亚铁离子生成铁离子，Cr2O72-变为三价铬离子，依据原子守恒和电荷守恒配平书写离子方程式：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，故答案为：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；
（4）根据表中生成氢氧化物沉淀的pH数据分析，流程中的a为5.5≤a＜6.3，以保证铬离子完全沉淀而亚铁离子不沉淀，故答案为：5.5≤a＜6.3；
（5）经分析，滤渣2的成分为Fe（OH）3、Al（OH）3，分离滤渣2中物质，可用强碱溶液，发生反应的离子方程式是Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，
故答案为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
（6）过滤3所得滤液又回流到过滤1所得滤液中，其目的是 使还原剂FeSO4循环利用，故答案为：使还原剂FeSO4循环利用．
点评：作为反应流程题，本题思路比较清晰，题项设置简单，同时考查学生分析问题和解决问题能力，难度中等．
练习册系列答案
举一反三期末百分冲刺卷系列答案
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| B、上述实验证明氧化性：MnO4-＞Cl2＞Fe3+＞I2 |
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