铬铁矿(FeCr2O4)中含有Al2O3、Fe2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬*钾(K2Cr2O7)的工艺...

问题详情：

铬铁矿(FeCr2O4)中含有Al2O3、Fe2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬*钾(K2Cr2O7)的工艺流程示意图如下(部分*作和条件略):

(1)铬铁矿(FeCr2O4)改写为氧化物的形式为______________________。

(2)反应①中发生了两个主要反应,其中一个主要反应的化学方程式为Na2CO3 + Al2O3 2NaAlO2 + CO2↑，另一个主要反应的化学方程式为_____________________。

(3)写出反应②中生成固体B的离子方程式_______________________。

(4)下表是相关物质的溶解度数据: 

pH﹤5时,发生反应的化学方程式之一为Na2Cr2O7 + 2KCl  K2Cr2O7 + 2NaCl。该反应能发生的理由是____________________________________________________________________________。

(5)某种酒精测试仪中，K2Cr2O7在**条件下将乙醇氧化为乙*,自身被还原为三价铬离子,该反应的离子方程式为__________________________________。

(6)已知Ksp[Fe(OH)3] ＝ 4.0×10-38，Ksp[Cr(OH)3] ＝ 6.0×10-31 。含铬废渣废水的随意排放对人类生活环境有极大的危害,电解法是处理铬污染的一种方法,电解时,在*极区有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成,已知电解后的溶液中c(Cr3+)为3.0×10-5 mol·L-1,则溶液中c(Fe3+)为________mol·L-1。

【回答】

【*】    (1). FeO•Cr2O3    (2). 4FeCr2O4+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2    (3). AlO2-+CH3COOH+H2O= Al(OH)3↓+CH3COO-    (4). K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小，且温度对*化*的溶解度影响较小，但对重铬*钾的溶解度影响较大，利用复分解反应在低温下可以得到重铬*钾    (5). 2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H+=3CH3COOH +4Cr3++11H2O    (6). 2.0×10-12

【解析】

【分析】

(1)铬铁矿(FeCr2O4)可以拆成FeO•Cr2O3；

(2)由框图可知，加入碳**后将铬铁矿转化为Fe2O3，同时生成Na2CrO4，据此分析；

(3)反应①中得到NaAlO2，加入CH3COOH后，除去了铝离子，故产物为*氧化铝，据此分析；

(4)结合表中 K2Cr2O7、Na2Cr2O7、NaCl的溶解度进行分析；

(5)K2Cr2O7在**条件下将乙醇氧化为乙*，自身被还原为三价铬离子，据此分析；

(6)结合Ksp[Fe(OH)3] ＝ 4.0×10-38，Ksp[Cr(OH)3] ＝ 6.0×10-31，计算c(Cr3+)为3.0×10-5 mol·L-1时，*氧根离子的浓度，进而求出c(Fe3+)；

【详解】（1）铬铁矿中铁元素为+2价，铬元素为+3价，所以FeCr2O4改写为氧化物的形式为FeO•Cr2O3；

（2）铬铁矿中除杂质发生反应，FeCr2O4也在空气中发生氧化还原反应，根据框图推断反应为：4FeCr2O4+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2；

（3）反应②加*AlO2-会生成Al(OH)3沉淀，所以生成固体B的离子方程式：AlO2-+CH3COOH+H2O= Al(OH)3↓+CH3COO-；

（4）K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小，且温度对NaCl的溶解度影响较小，但对K2Cr2O7的溶解度影响较大，随着温度的降低K2Cr2O7的溶解度迅速降低产生沉淀，溶液中复分解反应平衡被打破，反应向右进行，所以在低温下可以得到K2Cr2O7。

（5）K2Cr2O7在**条件下将乙醇氧化为乙*，自身被还原为三价铬离子，该反应的离子方程式为2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H+=3CH3COOH +4Cr3++11H2O；

（6）电解后的溶液中c(Cr3+)为3.0×10-5 mol·L-1，所以溶液中c(OH-)=，c(Fe3+)=Ksp(Fe(OH)3)/c3(OH-)，所以c(Fe3+)=[Ksp(Fe(OH)3)/ Ksp(Cr(OH)3) ]×c(Cr3+)=(4.0×10-38/6.0×10-31)×(3.0×10-5)mol/L=2.0×10-12mol/L。

【点睛】本题为工艺流程图题，同时考查了AlO2-的*质。向偏铝**溶液中加入*溶液时，偏铝*根与*反应分为两步：第一步，AlO2-与水、H+反应，生成Al(OH)3沉淀，若此时还有H+，则会发生第二步反应，Al(OH)3与H+发生中和反应生成Al3+和水。故用偏铝*盐制备*氧化铝时要控制好pH。

知识点：金属元素的单质及其化合物

题型：综合题