重鉻酸鈉(Na2Cr2O7?2H2O)俗稱(chēng)紅礬鈉,在工業(yè)上有廣泛的用途.我國(guó)目前主要是以鉻鐵礦(主要成分為FeO?Cr2O3,還含有Al2O3、MgO、SiO2等雜質(zhì))為主要原料進(jìn)行生產(chǎn),其主要工藝流程如下:

①中涉及的主要反應(yīng)有:
主反應(yīng):4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O2 高溫 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反應(yīng):SiO2+Na2CO3 高溫 Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO3 高溫 2NaAlO2+CO2↑
部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH:
高溫
高溫
高溫
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 | Cr(OH)3 |
完全沉淀時(shí)溶液pH | 4.7 | 3.7 | 11.2 | 5.6 |
(1)“①”中反應(yīng)是在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行,反應(yīng)時(shí)需不斷攪拌,其作用是
使反應(yīng)物接觸更充分,加快反應(yīng)速率
使反應(yīng)物接觸更充分,加快反應(yīng)速率
.(2)“③”中調(diào)節(jié)pH至4.7,目的是
除去溶液中的AlO2-、SiO32-
除去溶液中的AlO2-、SiO32-
.(3)“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,請(qǐng)寫(xiě)出該平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式:
2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O
.(4)“⑦”中采用冷卻結(jié)晶的方法析出紅礬鈉,依據(jù)是
紅礬鈉的溶解度隨溫度的降低而減小
紅礬鈉的溶解度隨溫度的降低而減小
.(5)制取紅礬鈉后的廢水中還含有少量的CrO42-,根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),含CrO42-的廢水要經(jīng)化學(xué)處理,使其濃度降至5.0×10-7mol?L-1以下才能排放.含CrO42-的廢水處理通常有以下兩種方法.
①沉淀法: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+.加入可溶性鋇鹽后的廢水中Ba2+的濃度應(yīng)不小于
2.4×10-4
2.4×10-4
mol?L-1,后續(xù)廢水處理方能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn).②還原法:CrO42-
H
+
綠礬
石灰水
Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
.用該方法處理10m3 CrO42-的物質(zhì)的量濃度為1.5×10-3 mol?L-1的廢水,至少需要綠礬(FeSO4?7H2O,相對(duì)分子質(zhì)量為278)的質(zhì)量是
12.51
12.51
Kg.【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用.
【答案】使反應(yīng)物接觸更充分,加快反應(yīng)速率;除去溶液中的AlO2-、SiO32-;2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O;紅礬鈉的溶解度隨溫度的降低而減??;2.4×10-4;Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;12.51
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:9引用:2難度:0.5
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(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
(5)ag燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5 -
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(1)焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1