Question

K₂Cr₂O₇是一种橙红色固体，可用于火柴制造、电镀、有机合成等方面。用某酸性废液（主要含Cr³⁺、还含有少量Fe²⁺、Fe³⁺和Al³⁺等）制备的流程如下：

已知：H⁺+CrO₂^-+H₂OCr(OH)₃Cr³⁺+3OH^-

回答下列问题：

（1）沉淀A的主要成分是_____________（填化学式，下同），流程中的X是__________。

（2）滤液Ⅰ中铬元素的存在形式主要是_____________（填离子符号）。

（3）操作是向滤液中加入稀硫酸调PH至一定范围。在酸性环境中CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-，溶液变为橙红色，该转化的离子方程式是__________；若PH高于此范围，造成的影响是__________。

（4）操作②是向Na₂Cr₂O₇溶液中加入KCl固体后得到K₂Cr₂O₇，说明相同温度下，在水中的溶解度：Na₂Cr₂O₇______________ K₂Cr₂O₇（填“>”、“<”或“=”）。

（5）PbO₂可直接将溶液中的Cr³⁺氧化成Cr₂O₇^2-，该反应的离子方程式是__________。

（6）K₂Cr₂O₇可用来测定溶液中Fe²⁺的含量，还原产物为Cr³⁺。若1L FeSO₄溶液与100mL 0.1mol/L K₂Cr₂O₇溶液恰好完全反应，则c(FeSO₄)=___________mol/L。

Answer

Fe(OH)2、Fe(OH)3[只答Fe(OH)3亦可] CO2 CrO2- 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O CrO42-的转化率降低（或不能较好地完成转化等合理答案） > 3PbO2+2Cr3++H2O=Cr2O72-+3Pb2++2H+ 0.06

【解析】酸性废液（主要含Cr3+、还含有少量Fe2+、Fe3+和Al3+等）中加入过量的氢氧化钠溶液产生氢氧化铁和氢氧化亚铁沉淀。根据已知信息可知Cr3+和Al3+分别转化为CrO2－、AlO2－。加入双氧水把CrO2－氧化为铬酸根离子，要实现与偏铝酸根的分离，需要通入CO2生成氢氧化铝沉淀，过滤后经过酸化转化为重铬酸钠，最终转化为重铬酸钾。

（1）根据以上分析可知沉淀A的主要成分是 Fe(OH)2、Fe(OH)3，流程中的X是CO2；（2）滤液Ⅰ中铬元素的存在形式主要是CrO2－。（3）在酸性环境中CrO42-转化为Cr2O72-，该转化的离子方程式是2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；若pH高于此范围，平衡逆向移动， CrO42-的转化率降低；（4）操作②是向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体后得到K2Cr2O7，说明相同温度下，在水中的溶解度：Na2Cr2O7＞K2Cr2O7。（5）PbO2可直接将溶液中的Cr3+氧化成Cr2O72-，根据原子守恒和电子得失守恒可知该反应的离子方程式是3PbO2+2Cr3++H2O＝Cr2O72-+3Pb2++2H+。（6）K2Cr2O7可用来测定溶液中Fe2+的含量，还原产物为Cr3+。若1L FeSO4溶液与100mL 0.1mol/L K2Cr2O7溶液恰好完全反应，则根据电子得失守恒可知c(FeSO4)＝mol/L。