Question

以含有Al 2 O 3 、Fe 2 O 3 等杂质的铬铁矿[主要成份为Fe（CrO 2 ） 2 ]为主要原料生产重铬酸钠晶体（ Na

以含有Al 2 O 3 、Fe 2 O 3 等杂质的铬铁矿[主要成份为Fe（CrO 2 ） 2 ]为主要原料生产重铬酸钠晶体（ Na 2 Cr 2 O 7 ·2H 2 O）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Na 2 CrO 4 和一种红棕色固体，同时释放出CO 2 气体，同时A1 2 O 3 +Na 2 CO 3 2NaAlO 2 +CO 2 ↑。请回答：（1）在铬铁矿Fe（CrO 2 ） 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Al 2 O 3 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CrO 4 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CrO 4 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BaCrO 4 沉淀 ，再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba 2+ 。加入可溶性钡盐后的废水中Ba 2+ 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 CrO 4 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K 2 FeO 4 得到的，工业上以溶液W、次氯酸钾和氢氧化钾为原料制备K 2 FeO 4 ，该反应的化学方程式是 。

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Answer 1

（1）+3（1分） （2）Fe 2 O 3   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Fe 3+ （其它合理答案也可）（2分） （4）2 Al 2 O 3 4Al + 3O 2 ↑（1分） （5）①2．4×10 － 4 （2分）②CrO 4 2 － ＋3Fe 2+ ＋8H + ＝Cr 3+ ＋3Fe 3+ ＋4H 2 O（3分） （6）Fe 2 （SO 4 ） 3 + 3KClO + 10KOH = 2K 2 FeO 4 + 3K 2 SO 4 + 3KCl + 5H 2 O（3分）

试题分析：（1）在铬铁矿Fe（CrO 2 ） 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Fe 2 O 3 ，此时溶液为Na 2 CrO 4 和 NaAlO 2 的混合液，通入CO 2 气体会和NaAlO 2 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 Fe 2 （SO 4 ） 3 ，检验Fe 3+ 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Fe 3+ （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 Al 2 O 3 4Al + 3O 2 ↑， （5）①K sp （BaCrO 4 ）=1．2×10 － 10 ，c（CrO 4 2 － ）<=5．0×10 － 7 mo1/L,所以c（Ba 2+ ）>=1．2×10 － 10 /5．0×10 － 7 =2．4×10 － 4 mo1/L, ②酸性条件下 CrO 4 2 － 与绿矾FeSO 4 ?7 H 2 O反应，CrO 4 2 － 作氧化剂，绿矾作还原剂，其离子方程式为CrO 4 2 － ＋3Fe 2+ ＋8H + ＝Cr 3+ ＋3Fe 3+ ＋4H 2 O （6）W 为Fe 2 （SO 4 ） 3 ，以溶液Fe 2 （SO 4 ） 3 、次氯酸钾和氢氧化钾为原料制备K 2 FeO 4 ，该反应的化学方程式是Fe 2 （SO 4 ） 3 + 3KClO + 10KOH = 2K 2 FeO 4 + 3K 2 SO 4 + 3KCl + 5H 2 O