Question

（14分）以铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3，含少量MgCO3、Al2O3、SiO2等)为原料制取铬酸钠(Na2CrO4)晶体的工艺流程如下：

已知：①＋3价Cr在酸性溶液中性质稳定，当pH>9时以CrO2-形式存在且易氧化；

②常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：

（1）流程中两次使用了H2O2，分别写出反应的离子方程式：

__________________________________、____________________________________。

（2）加入NaOH调节溶液的pH＝8时，被除去的离子是________；调节溶液的pH>11时，被除去的离子是________。

（3）“调pH＝8”和“调pH>11”中间的“过滤”步骤能否省略，为什么？请用必要的文字和离子方程式解释：_______________________________________________________。

（4）流程图中“□”内的操作是___________________、______________________、 。

Answer 1

(1)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋==2Fe3＋＋2H2O（2分）2CrO2-＋3H2O2＋2OH－===2CrO42－＋4H2O（2分）

(2)Fe3＋、Al3＋ （2分） Mg2＋ （2分） (3)不能（1分），当pH＝8时Al3＋已经完全转化为Al(OH)3，若不经过滤除去，当继续加入NaOH时 Al(OH)3会溶解，引入杂质离子[Al(OH)4]- （2分）

(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 （3分）

【解析】

试题分析：（1）根据流程图可知第一次使用双氧水是为了氧化溶液中的亚铁离子以便于形成氢氧化铁沉淀而除去，反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋==2Fe3＋＋2H2O；由于当pH>9时以CrO2-形式存在且易氧化，使用第二次加入双氧水的目的是氧化CrO2-为CrO42－，反应的离子方程式为2CrO2-＋3H2O2＋2OH－===2CrO42－＋4H2O。

（2）根据表中数据可知pH＝8时铁离子、铝已经全部转化为氢氧化物而沉淀，则被除去的离子是Fe3＋、Al3＋。PH大于9时镁离子就全部沉淀，则调节溶液的pH>11时，被除去的离子是Mg2＋。

（3）由于当pH＝8时Al3＋已经完全转化为Al(OH)3，若不经过滤除去，当继续加入NaOH时 Al(OH)3会溶解，从而引入杂质离子[Al(OH)4]-，使用过滤操作不能省略。

（4）从溶液中得到铬酸钠晶体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即可。

考点：考查物质制备工艺流程图的分析与应用