红钠矾（重铬酸钠： Na2Cr2O7•2H2O )是重要的基础化工原料，易溶于水，有强氧化...

红钠矾（重铬酸钠： Na2Cr2O7•2H2O )是重要的基础化工原料，易溶于水，有强氧化性 ，极毒。2012 年中国科学院研究所发明了以铬酸钡为中间体，由铭酸钾制备高纯度重铬酸钠的方法。该方法的转化条件温和，污染物排放少，流程如下所示。

回答下列问题：

(1)操作I和操作II的名称均是 ____________, 滤液 I中溶质的主要成分的化学式为_____________。

(2)反应I、II、III中属于氧化还原反应的是____________________。

(3)高温煅烧时需加入过量焦炭，发生反应的化学方程式为 ________________．

(4)从平衡角度分析，反应 II 加H2SO4调节 pH 的原因是_______________（用离子方程式表示）； 反应 II 不能用 HCl 替代H2SO4 的原因是_________________。

(5)含Cr2O72- 的废水需经化学处理，使其浓度降至符合国家有关标准方可排放。通常可在酸性废水中先加入适量绿矾(FeSO4•7H2O ) ，将Cr2O72- 还原成Cr3+，发生反应的离子方程式为___________， 再加入过量的石灰水，使 Cr3+转变为Cr(OH)3沉淀。用该方法处理 c(Cr2O72-) =1.5×10-3 mol·L-1的废水 10 m3，至少需要绿矾______kg。

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红矾钠（重铬酸钠：Na₂Cr₂O₇·2H₂O）是重要的基础化工原料。铬常见价态有+3、+6价。铬的主要自然资源是铬铁矿FeCr₂O₄（含有Al₂O₃、MgO、SiO₂等杂质），实验室模拟工业以铬铁矿为原料生产红矾钠的主要流程如下：

①中主要反应：4 FeCr₂O₄ + 8Na₂CO₃ + 7O₂  8Na₂CrO₄ + 2Fe₂O₃ + 8CO₂

①中副反应：Al₂O₃ + Na₂CO₃ 2NaAlO₂ + CO₂↑，SiO₂ + Na₂CO₃ Na₂SiO₃ + CO₂↑

请回答下列问题：

（1）FeCr₂O₄化学名为亚铬酸亚铁，写出它的氧化物形式________________。步骤“①”的反应器材质应选用__________（填“瓷质”、“铁质”或“石英质”）。

（2）“②”中滤渣1的成分是__________，“③”中调pH值是_______ （填“调高”或“调低”），“④”中滤渣2的成分是___________。

（3）“⑤”酸化的目的是使CrO₄^2－转化为Cr₂O₇^2－，写出平衡转化的离子方程式：__________________________。

（4）上图是Na₂Cr₂O₇·2H₂O和Na₂SO₄的溶解度曲线，则操作I是______，操作II是______（填序号）。

①蒸发浓缩，趁热过滤②降温结晶，过滤

（5）已知某铬铁矿含铬元素34%，进行步骤①~④中损失2%，步骤⑤~⑦中产率为92%，则1吨该矿石理论上可生产红矾钠_______吨（保留2位小数）。

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重铬酸钠（Na2Cr2O7·2H2O）是重要的化工原料，在化学工业和制药工业中常用作氧化剂。可用一种铬铁矿（主要成分：FeO·Cr2O3，还含有少量的Al2O3）通过以下流程来制取重铬酸钠。

回答下列问题：

（1）写出Cr元素基态原子的外围电子排布式____。

（2）步骤I中反应的化学方程式为：4FeO·Cr2O3(s)＋8Na2CO3(s)＋7O2(g)＝8Na2CrO4(s)＋2Fe2O3(s)＋8CO2(g)，反应中被氧化的元素是　　 ，生成2 mol Fe2O3时转移电子的物质的量为　　 mol。

（3）步骤II中加入NaOH溶液时发生的化学反应方程式为　　 。

（4）+3、+6价铬都有很强的毒性，+6价铬的毒性更高，可诱发肺癌和鼻咽癌。工业上常用电解法来处理含Cr2O72-的废水，电解装置模拟示意图如右图（电极材料为铁和石墨）。通电后，Cr2O72-在b极附近转变为Cr3+，一段时间后Cr3+最终可在a极附近变成Cr(OH)3沉淀而被除去。a电极的电极材料是____，b电极附近生成Cr3+的反应的离子方程式是____。

将含Cr2O3为50%的铬铁矿30.4 kg，按上述流程制取产品Na2Cr2O7·2H2O，假设整个流程中铬元素的利用率为80%，则最终能制得Na2Cr2O7·2H2O　　 kg。

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红矾钠(重铬酸钠：Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基本化工原料，在印染工业、电镀工业和皮革工业中做辅助剂，在化学工业和制药工业中也可做氧化剂，应用领域十分广泛。实验室中红矾钠可用一种铬铁矿(主要成分：FeO·Cr2O3，还含有少量的Al2O3)通过以下过程来制取。

回答下列问题：

(1)步骤Ⅰ中反应化学方程式为4FeO2·Cr2O3(s)＋8Na2CO3(s)＋7O2(g)=8Na2CrO4(s)＋2Fe2O3(s)＋8CO2(g)。

①在实验室，步骤Ⅰ应在________(填“陶瓷”或“铁”)坩埚中完成。

②在常温下该反应速率极慢，下列措施中能使反应速率增大的是________(填字母)。

A．将原料粉碎　B．增加纯碱的用量　C．升高温度

(2)步骤Ⅱ中NaOH的作用是________________________(用化学反应方程式表示)。

(3)步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为________；反应完成的标志是________。

(4)利用下面的复分解反应，将红矾钠与KCl固体按12物质的量之比混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体：Na2Cr2O7＋2KCl=K2Cr2O7＋2NaCl(已知：温度对氯化钠的溶解度影响很小，对重铬酸钾的溶解度影响较大)

基本实验步骤为①溶解；②________；③________；④冷却，结晶，再过滤得K2Cr2O7晶体。其中③应在________(填“高温”或“低温”)条件下进行。

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红矾钠(重铬酸钠：Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基本化工原料，在印染工业、电镀工业和皮革工业中作辅助剂，在化学工业和制药工业中也可作氧化剂，应用领域十分广泛。实验室中红矾钠可用一种铬铁矿(主要成分：FeO·Cr2O3，还含有少量铝的氧化物)通过以下过程来制取。

回答下列问题：

（1）步骤Ⅰ中反应的化学方程式为4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2，在常温下该反应速率极慢，下列措施中能使反应速率增大的是_____。(填字母)

A.将原料粉碎　　　　 B.增加纯碱的用量　　　　 C.升高温度

（2）步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7～8，并煮沸，其目的是__。

（3）步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为__。

（4）利用下面的复分解反应，将红矾钠与KCl固体按1∶2物质的量之比混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体：Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl(已知：温度对氯化钠的溶解度影响很小，对重铬酸钾的溶解度影响较大)。基本实验步骤为：①溶解；②_____；③____；④冷却、结晶，再过滤得K2Cr2O7晶体。其中③应在______(填“高温”或“低温”)条件下进行。

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【化学－选修2：化学与技术】（15分）

重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)，是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备红矾钠的流程如下：

（1）化学上可将某些盐写成氧化物的形式，如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2，则Fe(CrO2)2可写成__________。

（2）煅烧铬铁矿时，矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4，反应化学方程式如下：4Fe(CrO2)2+ 8Na2CO3+7O2 = 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2 。为了加快该反应的反应速率，可采取的措施是___。（写一种即可）

（3）已知CrO42－在不同的酸性溶液中有不同的反应，如：

2CrO42－+2H+= Cr2O72－+H2O；　　　 3CrO42－+4H+= Cr3O102－+2H2O

①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的是__________________________________________。

②混合溶液乙中溶质的化学式是_________________________________________________。

（4）在含Cr2O72－废水中存在着平衡：Cr2O72－+H2O2CrO42－+2H+，请写出该平衡的平衡常数表达式K=________，若继续加水稀释，平衡将_________移动（填“正向”、“逆向”“不”）。

（5）请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应：

□Cr2O72－+□S2－+□H2O ——□Cr(OH)3+□S2O32－+□OH－

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【化学–选修2：化学与技术】（15分）

重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)，是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备红矾钠的流程如下：

（1）化学上可将某些盐写成氧化物的形式，如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2，则Fe(CrO2)2可写成　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）煅烧铬铁矿时，矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4，反应化学方程式如下：4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2 = 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2 。为了加快该反应的反应速率，可采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。（写一种即可）

（3）已知CrO42－在不同的酸性溶液中有不同的反应，如：

2CrO42－+2H+= Cr2O72－+H2O；　　　 3CrO42－+4H+= Cr3O102－+2H2O

① 往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

② 混合溶液乙中溶质的化学式是　　　　　　　　　　　　 。

（4）在含Cr2O72－废水中存在着平衡：Cr2O72－+H2O2CrO42－+2H+，请写出该平衡的平衡常数表达式K=　　　　　 ，若继续加水稀释，平衡将　　　 移动(填“正向”、“逆向”“不”)。

（5）请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应：

□Cr2O72－+□S2－+□H2O ——□Cr(OH)3+□S2O32－+□OH－

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重铬酸钠晶体俗称红矾钠，是重要的化工产品和强氧化剂。工业上用含有Al2O3、Fe2O3等杂质的铬铁矿【主要成份为Fe（CrO2）2】为主要原料生产重铭酸钠晶体（Na2Cr2O7·2H2O）的主要工艺流程如下：

已知：铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na2CrO4和一种红棕色固体，放出CO2气体，同时发生反应：A12O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑。请回答下列问题：

（1）煅烧前通常将铬铁矿粉碎，原因是　　　　 　　 　　　 。

（2）化学上可将某些盐写成氧化物的形式，如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe（CrO2）2可写成　　　　 　　 　　　 。

（3）滤渣2的成分为　　　　　 　　 （填写化学式）

（4）请写出用稀硫酸酸化处理时发生反应的离子方程式　　 　　　　　　　 　 、　　　　 　　 　　　 。

（5）称取重铬酸钠晶体试样2.500g配成250ml溶液，取出25ml于锥形瓶中，加入10mL 2mol/ LH2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），放置于暗处5min。然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）

①判断滴定达到终点的现象是　　 　 　　 ；

②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00ml，则所得产品Na2Cr2O7·2H2O的纯度为 　　　　 　　 （设整个过程中其它杂质不参加反应）

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重铬酸钠俗称红矾钠（Na₂Cr₂O₇·2H₂O）是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备的流程如下：

请回答：

（1）已知Fe（CrO₂）₂中铬元素是+3价，则Fe（CrO₂）₂中铁元素是____价。

（2）化学上可将某些盐写成氧化物的形式，如Na₂SiO₃可写成Na₂O·SiO₂，则Fe（CrO₂）₂可写成____。

（3）煅烧铬铁矿时，矿石中难溶的Fe（CrO₂）₂生成可溶于水的Na₂CrO₄，反应化学方程式如下：

为了加快该反应的反应速率，可采取的措施是____。

（4）已知CrO₄^2—在不同的酸性溶液中有不同的反应，如：

①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是____。

②混合溶液乙中溶质的化学式是____。

（5）+3、+6价铬都有很强的毒性，+6价铬的毒性更高，可诱发肺癌和鼻咽癌，所以制取红矾钠后的废水中含有的Cr₂O₇^2—必须除去。工业上可用电解法来处理含Cr₂O₇^2—的废水，下图为电解装置示意图（电极材料分别为铁和石墨）。通电后，Cr₂O₇^2—在b极附近转变为Cr³⁺，一段时间后Cr³⁺最终可在a极附近变成Cr（OH）₃沉淀而被除去。

a电极的电极反应式是________，

b电极附近反应的离子方程式是________。

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重铬酸钠俗称红矾钠（Na₂Cr₂O₇·2H₂O）是重要的化工产品和强氧化剂。工业上通过煅烧铬铁矿制取，其反应如下：

反应Ⅰ 4Fe(CrO₂)₂+8Na₂CO₃+7O₂ → 2Fe₂O₃+8Na₂CrO₄+8CO₂

反应Ⅱ 2CrO₄^2- + 2H⁺ → Cr₂O₇^2- + H₂O

反应Ⅲ 3CrO₄^2- + 4H⁺ →Cr₃O₁₀^2- + 2H₂O（副反应）

（1）上述反应中不属于氧化还原反应有________个。已知Fe(CrO₂)₂中铬元素是+3价，关于反应Ⅰ的下列说法中正确的是________。

a．被氧化的元素只有+3的Cr，被还原的元素只有0价的O

b．氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:7

c．每生成1molCO₂，转移3.5mol电子

d．每摩尔+3的Cr能还原0.75mol氧气

（2）+6价铬的毒性很强，制取红矾钠后的废水中含有的Cr₂O₇^2－，可以用绿矾除去。测得反应后的溶液中含Cr³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺等阳离子。写出该反应的离子方程式并标出电子转移的方向和数目：________。

（3）某厂废水中含1.00×10⁻³mol/L的Cr₂O₇^2－，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr₀.₅Fe₁.₅FeO₄ (Cr的化合价为+3，Fe的化合价依次为+3、+2)。欲使1L该废水中的Cr₂O₇^2－完全转化为Cr_0.5Fe_1.5FeO₄。理论上需要加入________g FeSO₄·7H₂O。

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