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红矾钠(Na2Cr2O7⋅2H2O)可用于制备制革产业中的铬鞣剂。对含铬污泥进行酸浸处理后,得到浸出液(主要含Na+、Ni2+、Cr3+、H+、Cr2O72-和SO42-),经过如图主要流程,可制得红矾钠,实现铬资源的有效循环利用。

已知:i.Cr(Ⅵ)溶液中存在以下平衡:Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+
ii.相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Cr3+ 4.3 5.6
Ni2+ 7.1 9.2
(1)Ⅰ中,NaHSO3溶液呈酸性,结合化学用语说明其原因:
HSO3-在水溶液中既能发生电离:HSO3-⇌SO32-+H+,又能发生水解:HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-,且电离大于水解
HSO3-在水溶液中既能发生电离:HSO3-⇌SO32-+H+,又能发生水解:HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-,且电离大于水解

(2)Ⅱ中,加入NaOH调节pH至
c
c
(填字母序号)。
a.4.3~5.6
b.4.3~7.1
c.5.6~7.1
D.7.1~9.2
(3)Ⅲ中,H2O2氧化Cr(OH)3沉淀的化学方程式为
3H2O2+2Cr(OH)3+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O
3H2O2+2Cr(OH)3+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O

(4)Ⅲ中,在投料比、反应时间均相同时,若温度过高,Na2CrO4的产率反而降低,可能的原因是
H2O2受热易分解,所以氧化Cr(OH)3的H2O2减少,故能导致Na2CrO4的产率反而降低
H2O2受热易分解,所以氧化Cr(OH)3的H2O2减少,故能导致Na2CrO4的产率反而降低

(5)Ⅳ中,加入H2SO4的作用是
加入H2SO4使得溶液中H+增大,使得反Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+平衡逆向移动,以提高Na2Cr2O7的产率
加入H2SO4使得溶液中H+增大,使得反Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+平衡逆向移动,以提高Na2Cr2O7的产率
(结合平衡移动原理解释)。
(6)为了测定获得红矾钠(Na2Cr2O7⋅2H2O)的纯度,称取上述流程中的产品ag配成100 mL溶液,取出25mL放于锥形瓶中,加入稀硫酸和足量的KI溶液,置于暗处充分反应至Cr2O72-全部转化为Cr3+后,滴入2~3滴淀粉溶液,最后用浓度为c1mol⋅L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,共消耗V1mL。(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
①滴定终点的现象为
滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色
滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色

②所得Na2Cr2O7⋅2H2O(摩尔质量为298g⋅mol-1)的纯度的表达式为
59
.
6
c
1
V
1
3
a
%
59
.
6
c
1
V
1
3
a
%
(用质量分数表示)。

【答案】HSO3-在水溶液中既能发生电离:HSO3-⇌SO32-+H+,又能发生水解:HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-,且电离大于水解;c;3H2O2+2Cr(OH)3+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O;H2O2受热易分解,所以氧化Cr(OH)3的H2O2减少,故能导致Na2CrO4的产率反而降低;加入H2SO4使得溶液中H+增大,使得反Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+平衡逆向移动,以提高Na2Cr2O7的产率;滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色;
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:241引用:6难度:0.4
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    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (4)煅烧A的反应方程式是
     

    (5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
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    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1
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