Question

【题目】我国目前大多数工厂以铬铁矿（主要成份为 FeO·Cr2O3，还含有Al2O3、MgO等杂质）为主要原料生产二水合重铬酸钠（Na2Cr2O7·2H2O），其主要工艺流程如下图所示。 步骤①中涉及的主要反应是：

4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2。

回答下列问题：

（1）二水合重铬酸钠（Na2Cr2O7·2H2O）中Cr的化合价为 ______， 氧化煅烧时将铬铁矿粉碎的目的是 ____________。

（2）①中杂质 Al2O3 与纯碱反应转变为可溶性盐，写出 Al2O3与纯碱反应的化学方程式________，滤渣1的主要成分为MgO和_______（ 填化学式） 。

（3）滤渣2的成分是___________（ 填化学式） 。

（4）步骤④，向滤液中加入稀硫酸，溶液由黄色变为橙色，得到Na2Cr2O7和 Na2SO4的混合溶液，发生反应的离子方程式为__________。

（5）该工艺的酸性废液中含有Cr2O72-，向废液中加入绿矾（FeSO4·7H2O）还原处理，反应的离子方程式是__________； 再向处理后的溶液中加入石灰水，使 c(Cr3+)降至10-5mol/L， 此时溶液的pH值为 ______(已知：该条件下，Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32)。

Answer 1

【答案】 +6 价 增大接触面积，加快铬铁矿煅烧速率 Al2O3+ Na2CO3 2NaAlO2+ CO2↑ Fe2O3 Al(OH)3 2H+ +2CrO42-= 2H2O + Cr2O72- Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3++ 7H2O 5

【解析】铬铁矿通过焙烧，生成Na2CrO4、Fe2O3、MgO和NaAlO2的混合体系，然后加水溶解得固体Fe2O3、MgO和溶液Na2CrO4、NaAlO2，再调节溶液的PH，使偏铝酸盐完全沉淀，继续调节溶液的PH使CrO42－转化为Cr2O72－。

（1）由化合价代数和为0，设Cr的化合价为x,2+2x-7×2=0,二水合重铬酸钠（Na2Cr2O7·2H2O）中Cr的化合价为+6价；氧化煅烧时将铬铁矿粉碎的目的是：增大接触面积，加快铬铁矿煅烧速率；

（2）Al2O3与纯碱反应的化学方程式Al2O3+ Na2CO3 2NaAlO2+ CO2↑；滤渣1的主要成分为MgO和Fe2O3 （3）NaAlO2，调节溶液的PH，使偏铝酸盐完全沉淀，滤渣2的成分是 Al(OH)3 ；（4）再加H2SO4溶液由黄色变为橙色，得到Na2Cr2O7和 Na2SO4的混合溶液，离子方程2H+ +2CrO42-= 2H2O + Cr2O72- ；（5）Cr2O72-具有强氧化性，用Fe2＋ 将其还原， Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3++ 7H2O （6）Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32=c(Cr3＋ )C(OH― )3=10-5mol/L，C(OH― )3，C(OH― )=10-9mol/L，PH=5。