Question

【题目】以铬铁矿[主要成分为Fe（CrO2）2 ， 含有Al2O3、SiO2等杂质]为主要原料生产重要铬铁矿KClO3、纯碱CO2氧化剂重铬酸钠晶体（Na2Cr2O72H2O）的主要工艺流程如图：
（1）浸出液中的主要成分为Na2CrO4 ． 写出煅烧时主要成分[Fe（CrO2）2]发生反应的化学方程式；同时杂质Al2O3、SiO2液转化为可溶性盐，在浸出液中分别以、（离子符号）存在．
（2）酸化的目的是将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7 ． 写出反应的离子方程式：； 通过结晶分离得到的Na2Cr2O72H2O中可能含有的杂质除了Na2SO4外，还有 ． 进一步提纯的方法是 ．
（3）根据有关国家标准，含CrO42﹣的废水要经化学处理，使其浓度降至5.0×10﹣7mol/L以下才能排放．含CrO42﹣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BaCrO4沉淀[Ksp（BaCrO4）=1.2×10﹣10]，再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba2+ ． 加入可溶性钡盐后的废水中Ba2+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：CrO42﹣ Cr3+ Cr（OH）3 ． 用该方法处理10m3 CrO42﹣的物质的量浓度为1.5×10﹣3mol/L的废水，至少需要绿矾（FeSO47H2O）kg．

Answer 1

【答案】
（1）6Fe（CrO2）2+7KClO3+12Na2CO3=12Na2CrO4+7KCl+3Fe2O3+12CO2↑；AlO2﹣；SiO32﹣
（2）2CrO42﹣+2H+=Cr2O72﹣+H2O；KCl（或K2SO4\NaCl）；重结晶
（3）2.4×10﹣4；12.5
【解析】解：（1）浸出液中的主要成分为Na2CrO4 ， 由流程可知还有二氧化碳、氧化铁的生成，故煅烧时主要成分[Fe（CrO2）2]发生反应的化学方程式为：6Fe（CrO2）2+7KClO3+12Na2CO3=12Na2CrO4+7KCl+3Fe2O3+12CO2↑，同时A12O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑，SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑，杂质Al2O3、SiO2液转化为可溶性盐，在浸出液中分别以存在AlO2﹣、SiO32﹣； 所以答案是：6Fe（CrO2）2+7KClO3+12Na2CO3=12Na2CrO4+7KCl+3Fe2O3+12CO2↑；AlO2﹣；SiO32﹣；（2）酸化的目的是将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7 ， 离子方程式为：2CrO42﹣+2H+=Cr2O72﹣+H2O；流程中钾离子、氯离子、硫酸根离子、钠离子未除去，故产品中还可能含有 KCl（或K2SO4\NaCl），可通过重结晶进一步提纯；
所以答案是：2CrO42﹣+2H+=Cr2O72﹣+H2O； KCl（或K2SO4\NaCl）；重结晶；（3）①CrO42﹣+Ba2+BaCrO4
5.0×10﹣7molL﹣1 C（Ba2+）
Ksp（BaCrO4）=C（CrO42﹣）×C（Ba2+）=5.0×10﹣7×C（Ba2+）=1.2×10﹣10 ，
C（Ba2+）=2.4×10﹣4mol/L；
所以答案是：2.4×10﹣4；
②CrO42﹣ Cr3+ ， CrO42﹣中的Cr化合价由+6价降为+3价，FeSO47H2O中铁的化合价由+3价降为+2价，则有：

CrO42﹣～～～～～	3FeSO47H2O
1	3
104L×1.5×10﹣3 molL﹣1	45mol

所以FeSO47H2O的质量为：45mol×278g/mol=12510g=12.5kg；
所以答案是：12.5．