Question

（12分）【化学——化学与技术】

重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO·Cr2O3，杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下图。涉及的主要反应是: 6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O

（1）碱浸前将铬铁矿粉碎的目的是 。

（2）步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是 。

（3）操作④中，酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，写出平衡转化的离子方程式 。

（4）用简要的文字说明操作⑤加入KC1的原因

（5）目前处理酸性Cr2O72-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO4 ·7H2O将Cr2O72-还原成Cr3+，调节pH，Fe、Cr转化成相当于（铁氧磁体,罗马数字表示元素价态）的沉淀。处理1mol Cr2O72-，需加入a mol FeSO4 ? 7H2O，下列结论正确的是_______。

A．x =0.5 ,a =8 B．x =0.5 ,a = 10 C．x = 1.5 ,a =8 D．x = 1.5 ,a = 10

 

Answer 1

（1）增大接触面积，增大反应速率。（2分）

（2）Al(OH)3 H2SiO3。（2分）

（3）2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O （3分）

（4）温度对氯化钠的溶解度影响小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大，利用复分解反应可以得到重铬酸钾。 （3分）（5）D （2分）

【解析】

试题分析：根据题给信息和流程判断，铬铁矿经操作①转化为Na2CrO4、Fe2O3、KCl、硅酸钠和偏铝酸钠，经操作②浸取过滤除去氧化铁，滤液中含有Na2CrO4、KCl、硅酸钠和偏铝酸钠，经操作③调节pH硅酸钠、偏铝酸钠水解生成氢氧化铝和硅酸沉淀而除去，滤液含有Na2CrO4、KCl，经操作④酸化转化为重铬酸钠，后续处理的重铬酸钾。（1）碱浸前将铬铁矿粉碎的目的是增大接触面积，增大反应速率。（2）步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是Al(OH)3 H2SiO3。（3）操作④中，酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-的离子方程式2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O。（4）操作⑤加入KC1的原因是温度对氯化钠的溶解度影响小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大，利用复分解反应可以得到重铬酸钾。（5）根据铬原子守恒得，1mol Cr2O72-完全反应后生成2/2—xmolFeⅡ[FeⅢx?CrⅢ2-x]O4，根据铁原子守恒得amol=2(1+x)/2—xmol，该反应中得失电子数相等，1mol×2×（6-3）=2x/2—xmol（3-2），，解得x=1.5，将x=1.5带入amol=2(1+x)/2—xmol得a=10，选D。

考点：以工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO·Cr2O3，杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产K2Cr2O7的主要工艺流程为载体考查影响反应速率的外界条件、物质的分离提纯和制备、电子守恒法计算。