Question

【題目】鉻是一種銀白色金屬,化學性質(zhì)穩(wěn)定，以+2、+3和+6價為常見價態(tài)。工業(yè)上以鉻鐵礦（主要成分為FeO·Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì)）為主要原料生產(chǎn)金屬鉻和重鉻酸鈉（Na2Cr2O7·2H2O），其主要工藝流程如下：

已知：①Na2Cr2O7是一種強氧化劑

②常溫下，NaBiO3不溶于水，有強氧化性，在堿性條件下，能將Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO42—

⑴工業(yè)上常采用熱還原法制備金屬鉻，寫出以Cr2O3為原料，利用鋁熱反應(yīng)制取金屬鉻的化學方程式： ；

⑵酸化濾液D時，不選用鹽酸的原因是 ；

⑶固體E的主要成分是Na2SO4，根據(jù)下圖分析操作a為 ；

⑷已知含+6價鉻的污水會污染環(huán)境。電鍍廠產(chǎn)生的鍍銅廢水中往往含有一定量的Cr2O72—，處理該廢水常用還原沉淀法，具體流程如下：

①Cr(OH)3的化學性質(zhì)與Al(OH)3相似。在上述生產(chǎn)過程中加入NaOH溶液時要控制溶液的pH不能過高，是因為 ；

②下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是 （填選項序號）

A．FeSO4溶液 B．濃H2SO4 C．酸性KMnO4溶液 D．Na2SO3溶液

③上述流程中，每消耗0.1molNa2S2O3轉(zhuǎn)移0.8mole—，則加入Na2S2O3溶液時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ；

⑸根據(jù)有關(guān)國家標準，含CrO42—的廢水要經(jīng)化學處理，使其濃度降至5.0×10—7mol·L—1以下才能排放。用以下方法處理廢水：加入可溶性鋇鹽生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)＝1.2×10—10]，再加入可溶性硫酸鹽處理多余的Ba2+。則加入可溶性鋇鹽后的廢水中Ba2+的濃度應(yīng)不小于 mol·L—1，廢水處理后方能達到國家排放標準。

Answer 1

【答案】（1）Cr2O3+2AlAl2O3+2Cr

（2）鹽酸中的Cl-會被氧化，產(chǎn)生Cl2

（3）蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾

（4）①pH過高Cr(OH)3會與過量的NaOH反應(yīng)

②D（2分）

③3S2O32-+4Cr2O72-+26H+=8Cr3++6SO42-+13H2O

④c(Cr3+)·(10-9)3=6.3×10-31c(Cr3+)=6.3×10-4（1分）c(Cr3+)>10-5，所以沒有沉淀完全

【解析】（1）利用鋁熱反應(yīng)制取金屬鉻的化學方程式：Cr2O3 +2AlAl2O3 +2Cr；（2）酸化濾液D時，不選用鹽酸的原因是Na2Cr2O7是一種強氧化劑，能將Cl-會被氧化，產(chǎn)生Cl2 。（3）Na2Cr2O7和Na2SO4溶解度隨溫度變化情況存在明顯差異，故可利用冷卻結(jié)晶的方法進行分離，實際操作為蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾。（4）①Cr(OH)3的化學性質(zhì)與Al(OH)3相似，也能溶解在NaOH溶液中，因此加入NaOH溶液時要控制溶液的pH不能過高，過高說明NaOH明顯過量，會溶解Cr(OH)3生成NaCrO2;②上述流程中Na2S2O3溶液的作用是還原劑，同時氧化產(chǎn)物為Na2SO4，沒有增加溶液的成分，故選項D符合題意。③每消耗0.1molNa2S2O3轉(zhuǎn)移0.8mole-，說明其氧化產(chǎn)物全部為Na2SO4，此時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：3S2O32- + 4Cr2O72- + 26H+ = 8Cr3+ + 6SO42- + 13H2O④當溶液的pH=5時，C(OH-)=10-9 mol/L，c(Cr3+)·(10-9)3=6.3×10-31 c(Cr3+)= 6.3×10-4 c(Cr3+)>10-5，所以沒有沉淀完全。