Question

以含有Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质的铬铁矿[主要成份为Fe（CrO₂）₂]为主要原料生产重铬酸钠晶体（ Na₂Cr₂O₇·2H₂O）的主要工艺流程如下：

己知：铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na₂CrO₄和一种红棕色固体，同时释放出CO₂气体，同时A1₂O₃+Na₂CO₃ 2NaAlO₂+CO₂↑。请回答：

（1）在铬铁矿Fe（CrO₂）₂中，Cr的化合价为____。

（2）滤渣1的成分为________，滤渣2的成分为____。

（3）将滤渣l放入稀硫酸溶解后得溶液W，检验该溶液中金属离子的方法是        。

（4）铬铁矿中的Al₂O₃杂质在工业上可用来冶炼铝，该化学方程式为

（5）根据有关国家标准，含CrO₄^2－的废水要经化学处理，使其浓度降至5．0×10^－7 mo1/L以下才能排放。含CrO₄^2－的废水处理通常有以下两种方法。

①沉淀法：加入可溶性钡盐生成BaCrO₄沉淀，再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba²⁺。加入可溶性钡盐后的废水中Ba²⁺的浓度应不小于           mol/L，后续废水处理方能达到国家排放标准。

②还原法：。写出酸性条件下 CrO₄^2－与绿矾在溶液中反应的离子方程式                   。

（6）某高效净水剂是由K₂FeO₄得到的，工业上以溶液W、次氯酸钾和氢氧化钾为原料制备K₂FeO₄，该反应的化学方程式是               。

Answer

（1）+3（1分）

（2）Fe2O3 Al（OH）3（各1分）（其它合理答案也可）

（3）取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，证明有Fe3+（其它合理答案也可）（2分）

（4）2 Al2O34Al + 3O2↑（1分）

（5）①2．4×10－4（2分）②CrO42－＋3Fe2+＋8H+＝Cr3+＋3Fe3+＋4H2O（3分）

（6）Fe2（SO4）3 + 3KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 3K2SO4 + 3KCl + 5H2O （3分）

【解析】

试题分析：（1）在铬铁矿Fe（CrO2）2中，Fe的化合价为+2，所以Cr的化合价为+3，

（2）含杂质的铬铁矿经煅烧、溶于水后，只有氧化铁不溶于水，作为滤渣除去，所以滤渣1的成分是Fe2O3，此时溶液为Na2CrO4和 NaAlO2的混合液，通入CO2气体会和NaAlO2反应产生Al（OH）3，所以滤渣2的成分是Al（OH）3，

（3）将滤渣l放入稀硫酸溶解后得溶液W Fe2（SO4）3，检验Fe3+的方法是取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，证明有Fe3+

（4）工业上用电解熔融氧化铝的方法来得到铝，化学方程式为2 Al2O34Al + 3O2↑，

（5）①Ksp（BaCrO4）=1．2×10－10，c（CrO42－）<=5．0×10－7 mo1/L,所以c（Ba2+）>=1．2×10－10/5．0×10－7=2．4×10－4 mo1/L, ②酸性条件下 CrO42－与绿矾FeSO4 ▪7 H2O反应，CrO42－作氧化剂，绿矾作还原剂，其离子方程式为CrO42－＋3Fe2+＋8H+＝Cr3+＋3Fe3+＋4H2O

（6）W 为Fe2（SO4）3，以溶液Fe2（SO4）3、次氯酸钾和氢氧化钾为原料制备K2FeO4，该反应的化学方程式是Fe2（SO4）3 + 3KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 3K2SO4 + 3KCl + 5H2O

考点：考查化合物中化合价的判断、离子的检验、铝的冶炼、溶度积的有关计算、氧化还原反应产物的判断