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    10．铬是一种银白色金属，化学性质稳定，以+2、+3和+6价为常见价态．工业上以铬铁矿（主要成分为FeO•Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质）为主要原料生产金属铬和重铬酸钠Na2Cr2O7•2H2O（已知Na2Cr2O7是一种强氧化剂），其主要工艺流程如图1：查阅资料得知：
     ①常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42-
     ②常温下，Ksp[Cr（OH）3]=6.3×10-31
    回答下列问题：
    （1）工业上常采用热还原法制备金属铬，写出以Cr2O3为原料，利用铝热反应制取金属铬的化学方程式Cr2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cr+Al2O3．
    （2）酸化滤液D时，不选用盐酸的原因是盐酸中的Cl-会被氧化，产生Cl2．
    （3）固体E的主要成分是Na2SO4，根据图2分析操作a为蒸发结晶、趁热过滤．
    （4）已知含+6价铬的污水会污染环境．电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr2O72-，处理该废水常用还原沉淀法，具体流程如图3：

    ①Cr（OH）3的化学性质与Al（OH）3相似．在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，是因为pH过高Cr（OH）3会与过量的NaOH反应；
     ②下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是D（填选项序号）；
    A．FeSO4溶液    B．浓H2SO4     C．酸性KMnO4溶液D．Na2SO3溶液
    ③调整溶液的pH=5时，通过列式计算说明溶液中的Cr3+是否沉淀完全c（Cr3+）•（10-9）3=6.3×10-31，解之得c（Cr3+）=6.3×10-4＞10-5，所以没有沉淀完全；
    ④上述流程中，每消耗0.1molNa2S2O3转移0.8mole-，则加入Na2S2O3溶液时发生反应的离子方程式为3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O．

    分析 铬铁矿（主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质），加入过量稀硫酸，固体A为SiO2，溶液A中含有Cr3+、Al3+、Fe2+，在A中加入过氧化氢，可生成Fe3+，调节溶液pH可除去Fe3+、Al3+，生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，即固体D，溶液C含有Cr3+，在溶液C中加入NaBiO3和NaOH，发生氧化还原反应，固体D为Bi（OH）3，溶液D含有Na2CrO4，酸化可得Na2Cr2O7，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶可得Na2Cr2O7•2H2O，以此解答该题．
    （1）三氧化二铬与铝在高温条件下发生置换反应生成铬与三氧化二铝；
    （2）盐酸中的氯是-1价具有还原性，会CrO42-被氧化成氯气；
    （3）由图2可知Na2Cr2O7的溶解度随温度的升高而增大，而硫酸钠的温度随温度的升高而降低，所以采用蒸发结晶、趁热过滤的方法分离硫酸钠；
    （4）①Cr（OH）3的化学性质与Al（OH）3相似，如果氢氧化钠过量Cr（OH）3会溶解；
    ②可以代替上述流程中Na2S2O3溶液，需要具有还原性，能还原重铬酸根离子；
    ③根据Ksp[Cr（OH）3]=c（Cr3+）•（OH-）3，来计算铬离子的浓度是否小于10-5mol/L；
    ④每消耗0.1mol Na2S2O3转移0.8mol e-，Na2S2O3 ～2SO42-～8e-，Cr2O72-～2Cr3+～6e-，依据氧化还原反应电子守恒分析配平书写氧化还原反应的离子方程式．

    解答 解：（1）三氧化二铬与铝发生铝热反应的方程式为：Cr2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cr+Al2O3；故答案为：Cr2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cr+Al2O3 ；
    （2）盐酸中的氯是-1价具有还原性，会CrO42-被氧化成氯气，故答案为：盐酸中的Cl-会被氧化，产生Cl2；
    （3）由图2可知Na2Cr2O7的溶解度随温度的升高而增大，而硫酸钠的温度随温度的升高而降低，所以采用蒸发结晶、趁热过滤的方法分离硫酸钠，故答案为：蒸发结晶、趁热过滤；
    （4）①Cr（OH）3的化学性质与Al（OH）3相似，如果氢氧化钠过量Cr（OH）3会溶解，故答案为：pH过高Cr（OH）3会与过量的NaOH 反应；
    ②可以代替上述流程中Na2S2O3溶液，需要具有还原性，能还原重铬酸根离子；
    A．FeSO4溶液中亚铁离子具有还原性，可以还原Cr2O72-离子，但又引入新的杂质离子铁离子，故A不符合；
    B．浓H2SO4 具有强氧化性，不能表现还原性，不能还原Cr2O72-，故B不符合；
    C．酸性KMnO4 是强氧化剂不能还原Cr2O72-，故C不符合；
    D．Na2SO3溶液中亚硫酸根离子具有还原性，可以还原Cr2O72-，故D符合；
    故答案为：D；
    ③pH=5时，（OH-）=10-9mol/L，所以c（Cr3+）•（10-9）3=6.3×10-31，解之得c（Cr3+）=6.3×10-4＞10-5，所以没有沉淀完全，故答案为：c（Cr3+）•（10-9）3=6.3×10-31，解之得c（Cr3+）=6.3×10-4＞10-5，所以没有沉淀完全；
    ④每消耗0.1mol Na2S2O3转移0.8mol e-，Na2S2O3 ～2SO42-～8e-，Cr2O72-～2Cr3+～6e-，依据氧化还原反应电子守恒配平书写，3Na2S2O3 ～6SO42-～24e-，4Cr2O72-～8Cr3+～24e-，得到的氧化还原反应的离子方程式为3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O；
    故答案为：3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O．

    点评 本题考查了物质分离提纯的方法和过程分析，离子方程式书写，溶度积常数的计算应用，主要是氧化还原反应的理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等．

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    B．
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    C．
    KAl（SO4）2溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液
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