Question

铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr₂O₃，还含有MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的流程图：

根据题意回答下列问题：

（1）操作Ⅰ的名称是         ，固体X中主要含有             （填写化学式）；

（2）用醋酸调节溶液pH=7～8后再进行操作Ⅱ所得固体Y的成分为          （写化学式）.

（3）酸化步骤中调节溶液pH＜5时发生反应2CrO₄^2－＋2H⁺Cr₂O₇^2－＋H₂O.若将将醋酸改用盐酸，盐酸会与Cr₂O₇^2－反应造成大气污染并生成Cr³⁺杂质，该反应的离子方程式为                  

（4）下表是相关物质的溶解度数据，操作III发生反应的化学方程式是Na₂Cr₂O₇+2KCl=K₂Cr₂O₇↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是：           。

（5）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Cr₂O₇^2-的酸性废水，一段时间后产生Fe(OH)₃和Cr(OH)₃沉淀。

①电解法处理废水的总反应如下，配平并填写空缺：(已知产物中n(Fe(OH)₃): n (H₂)=1:1)

___Fe＋___Cr₂O₇^2-＋___    ＋___H₂O ___Fe(OH)₃↓＋___Cr(OH)₃↓＋___H₂↑；

②已知常温下Cr(OH)₃的K_sp=6.4×10^–32mol⁴/l⁴，若Ⅰ类生活饮用水水质标准铬含量最高限值是

0.052 mg/L，要使溶液中c(Cr³⁺)降到符合饮用水水质标准，须调节溶液的pH大于______。（已知lg2=0.3）

Answer

⑴过滤 Fe2O3、MgO；⑵Al(OH)3⑶Cr2O72－+6Cl－+14H+＝2 Cr3++3Cl2↑+7 H2O

⑷K2Cr2­O7的溶解度比Na2Cr2O7小（或四种物质中K2Cr2­O7的溶解度最小）。

⑸ ① 6,1,2H+,17,6,2,6 (6Fe＋Cr2O72-＋2H+＋17H2O = 6Fe(OH)3↓＋2Cr(OH)3↓＋6H2↑)；②5.6

【解析】

试题分析：（1）操作Ⅰ是分离固体和液体，名称是过滤；根据①反应的产物，不溶于水的物质为氧化铁、氧化镁，所以X是Fe2O3、MgO；用醋酸调节溶液pH=7～8后，生成Al(OH)3沉淀，再进行过滤所得固体Y的成分为Al(OH)3；（3）酸化步骤中调节溶液pH＜5时发生反应2CrO42－＋2H+Cr2O72－＋H2O.若将将醋酸改用盐酸，盐酸被Cr2O72－氧化为氯气， Cr2O72－被还原为生成Cr3+，该反应的离子方程式为Cr2O72－+6Cl－+14H+＝2 Cr3++3Cl2↑+7 H2O；⑷K2Cr2­O7的溶解度比Na2Cr2O7小，所以Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl能发生；⑸ ①电解法处理废水的总反应根据电子守恒配平6Fe＋Cr2O72-＋2H+＋17H2O6Fe(OH)3↓＋2Cr(OH)3↓＋6H2↑；②根据Cr(OH)3的Ksp=6.4×10–32mol4/l4，，，PH=5.6，要使溶液中c(Cr3+)降到符合饮用水水质标准，须调节溶液的pH大于5.6。

考点：本题考查化学综合题。