Question

重铬酸钾是（K2Cr2O7）工业生产和实验室的重要氧化剂，实验室模拟工业法用铬酸钠（Na2CrO4，其中有杂质Na2Si

Answer 1

解题思路：（1）根据AlO₂^-、SiO₃^2-水解平衡移动判断产物；

（2）在酸性环境下，CrO₄^2-与H⁺离子反应生成Cr₂O₇^2-据此来书写方程式；

（3）根据物质的溶解度随温度的变化：K₂Cr₂O₇的溶解度随温度的升高而增大，但是NaCl的受温度影响不大来分析；

（4）根据题意废水与K₂Cr₂O₇溶液发生氧化还原反应，再用Fe²⁺把多余的Cr₂O₇^2-反应：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，则与废水反应反应的K₂Cr₂O₇的物质的量=加入的K₂Cr₂O₇的物质的量-与Fe²⁺反应的K₂Cr₂O₇的物质的量，利用2K₂Cr₂O₇～3O₂可求出废水中化学耗氧量即COD，

（1）由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解，SiO₃^2-+H₂O⇌HSiO₃^-+OH^-、HSiO₃^-+H₂O⇌H₂SiO₃+OH^-、AlO₂^-+2H₂O⇌Al（OH）₃+OH^-，降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动，最终能使它们完全水解生成沉淀；

故答案为：将SiO₃^2-和AlO₂^-转化为沉淀而除去；

（2）CrO₄^2-在酸性条件下与H⁺离子反应生成Cr₂O₇^2-，该反应为可逆反应，反应的离子方程式为2CrO₄^2-+2H⁺⇌Cr₂O₇^2-+H₂O，

故答案为：2CrO₄^2-+2H⁺⇌Cr₂O₇^2-+H₂O；

（3）向Na₂Cr₂O₇溶液中加入KCl固体，加热时，K₂Cr₂O₇的溶解度随温度的升高而增大，但是NaCl的受温度影响不大，所以加热蒸发使NaCl结晶析出后趁热过滤，再将滤液冷却结晶，得K₂Cr₂O₇晶体；

故答案为：趁热过滤；冷却结晶；

（4）废水与K₂Cr₂O₇溶液发生氧化还原反应，再用Fe²⁺把多余的Cr₂O₇^2-反应：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，与废水反应反应的K₂Cr₂O₇的物质的量=加入的K₂Cr₂O₇的物质的量-与Fe²⁺反应的K₂Cr₂O₇的物质的量，利用2K₂Cr₂O₇～3O₂可求出废水中化学耗氧量即COD，所以需要的数据有：K₂Cr₂O₇溶液的浓度和体积，FeSO₄溶液的浓度和体积，

故答案为：K₂Cr₂O₇溶液体积、FeSO₄溶液体积；

点评：

本题考点： 制备实验方案的设计；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质．

考点点评： 本题为综合题，以铬酸钠制K2Cr2O7的主要流程考查了物质的分离和提纯、氧化还原反应、化学计算，题目难度较大，COD的计算原理为易错点．