题目内容
工业上常用铬铁矿（有效成份为FeO·Cr2O3，主要杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产重铬酸钾（K2Cr2O7），实验室模拟工业法用铬铁矿制重铬酸钾的主要工艺流程如下图，涉及的主要反应是：6FeO·Cr2O3＋24NaOH＋7KClO3=12Na2CrO4＋3Fe2O3＋7KCl＋12H2O，试回答下列问题：
（1）⑤中溶液金属阳离子的检验方法是 。
（2）步骤③被沉淀的离子为（填离子符号） 。
（3）在反应器①中，二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为： 。
（4）烟道气中的CO2可与H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃烧热分别为：ΔH=－725.5 kJ/mol、ΔH=－285.8 kJ/mol，写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式： 。
（5）2011年云南曲靖的铬污染事件，说明含铬废渣（废水）的随意排放对人类生存环境有极大的危害。电解法是处理铬污染的一种方法，金属铁作阳极、石墨作阴极电解含Cr2O72-的酸性废水，一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。
①写出电解法处理废水的总反应的离子方程式 。
②已知Cr(OH)3的Ksp=6.3×10–31，若地表水铬含量最高限值是0.1 mg/L，要使溶液中c(Cr3+)降到符合地表水限值，须调节溶液的c(OH-)≥ mol/L（只写计算表达式）。
（1）⑤中溶液金属阳离子的检验方法是 。
（2）步骤③被沉淀的离子为（填离子符号） 。
（3）在反应器①中，二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为： 。
（4）烟道气中的CO2可与H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃烧热分别为：ΔH=－725.5 kJ/mol、ΔH=－285.8 kJ/mol，写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式： 。
（5）2011年云南曲靖的铬污染事件，说明含铬废渣（废水）的随意排放对人类生存环境有极大的危害。电解法是处理铬污染的一种方法，金属铁作阳极、石墨作阴极电解含Cr2O72-的酸性废水，一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。
①写出电解法处理废水的总反应的离子方程式 。
②已知Cr(OH)3的Ksp=6.3×10–31，若地表水铬含量最高限值是0.1 mg/L，要使溶液中c(Cr3+)降到符合地表水限值，须调节溶液的c(OH-)≥ mol/L（只写计算表达式）。
（1）焰色反应 ；（2）SiO32-、AlO2-；
（3）Na2CO3＋SiO2
Na2SiO3＋CO2↑；
（4）CO2(g)＋3H2(g) = CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH=－131.9 kJ/mol；
（5）① 6Fe＋Cr2O72-＋2H+＋17H2O = 6Fe(OH)3↓＋2Cr(OH)3↓＋6H2↑；
②
（或
或
；）
（3）Na2CO3＋SiO2
Na2SiO3＋CO2↑；（4）CO2(g)＋3H2(g) = CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH=－131.9 kJ/mol；
（5）① 6Fe＋Cr2O72-＋2H+＋17H2O = 6Fe(OH)3↓＋2Cr(OH)3↓＋6H2↑；
②
（或
或
；）试题分析：（1）⑤中溶液金属阳离子K+的检验方法是用焰色反应来检验。具体是取光洁无绣的铁丝或Pt丝，用盐酸洗涤后在酒精灯的火焰上灼烧，待跟火焰颜色相同时蘸取待测液，在火焰上灼烧，并透过蓝色Co玻璃来观察火焰的颜色。若呈现紫色，就证明含有K+。（2）铬铁矿粉碎后加入NaOH、Na2CO3等碱性物质，SiO2、Al2O3发生反应变为Na2SiO3、AlO2－。当调节溶液的pH在7～8时，就转化为H2SiO3、Al(OH)3沉淀。因此步骤③被沉淀的离子为SiO32-、AlO2-；（3）在反应器①中，二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为：Na2CO3＋SiO2
Na2SiO3＋CO2↑。(4)CH3OH、H2的燃烧的热化学方程式为：① CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=－725.5 kJ/mol ; ②H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=－285.8 kJ/mol. ②×3－①。整理可得CO2(g)＋3H2(g) = CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH=－131.9 kJ/mol；（5）①根据电子守恒、电荷守恒及质量守恒定律可得电解含Cr2O72-的酸性废水的总反应的离子方程式为：6Fe＋Cr2O72-＋2H+＋17H2O = 6Fe(OH)3↓＋2Cr(OH)3↓＋6H2↑；②若地表水铬含量最高限值是0.1 mg/L ，c(Cr3+) =1×10-4g÷52g/mol/L=
×10-4 mol/L .Cr(OH)3的Ksp=6.3×10–31，即c(Cr3+)·c3(OH-)≥6.3×10–31;c3(OH-)≥6.3×10–31÷
×10-4=6.3×52×10-27.所以c(OH-)=.
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