Question

工業(yè)上利用鉻鐵礦（FeO?Cr₂O₃）冶煉鉻的工藝流程如下：

（l）實驗室焙燒鉻鐵礦可選用的裝置是

 

（填序號）（下圖）．

（2）完成下列化學(xué)方程式（在橫線上填寫物質(zhì)的化學(xué)式及計量數(shù)）：
4CrO₄^2-+6S+7H₂O=4Cr（OH）₃↓+3S₂O₃^2-+

 

（3）操作I包括過濾與洗滌，簡述實驗室中洗滌沉淀的操作：

 

．
（4）Cr（0H）₃和Al（OH）₃類似，也是兩性氫氧化物，寫出Cr（OH）₃溶于濃氫氧化鈉溶液的離子方程式

 

．
（5）由Cr₂O₃冶煉Cr的化學(xué)方程式為

 

．
（6）目前有一種采用以鉻酸鈉（Na₂CrO₄）為原料，用電化學(xué)法制備重鉻酸鈉（Na₂Cr₂O₇）的實驗裝置如下圖所示（已知：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O）．

①出陰極的電極反應(yīng)式為

 

．
②電解一段時間后，測得陽極區(qū)溶液中Na⁺物質(zhì)的量由a mol變?yōu)閎 mol，則此時鉻酸鈉的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

分析：（1）焙燒固體選用坩堝；
（2）根據(jù)電荷守恒和原子守恒判斷；
（3）根據(jù)洗滌沉淀的操作方法分析；
（4）兩性氫氧化物與強堿反應(yīng)生成鹽和水；
（5）利用鋁熱反應(yīng)冶煉Cr；
（6）①電解池中陽離子在陰極得電子；
②根據(jù)電荷守恒計算．

解答：解：（1）焙燒固體選用坩堝，所以實驗室焙燒鉻鐵礦可選用的裝置是d，故答案為：d；
（2）由電荷守恒和氧原子及氫原子原子守恒可知，缺的為2OH^-，所以其方程式為4CrO₄^2-+6S+7H₂O=4Cr（OH）₃↓+3S₂O₃^2-+2OH^-，
故答案為：2OH^-；
（3）洗滌沉淀要注意用玻璃棒引流，其操作方法為：將蒸餾水沿著玻璃棒慢慢倒入漏斗中浸沒沉淀，待水流盡后，再重復(fù)操作2～3次，
故答案為：將蒸餾水沿著玻璃棒慢慢倒入漏斗中浸沒沉淀，待水流盡后，再重復(fù)操作2～3次；
（4）兩性氫氧化物與強堿反應(yīng)生成鹽和水，所以Cr（OH）₃溶于濃氫氧化鈉溶液的離子方程式為：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O，
故答案為：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O；
（5）利用鋁熱反應(yīng)冶煉Cr，所以由Cr₂O₃冶煉Cr的化學(xué)方程式為：Cr₂O₃+2Al

高溫  .

2Cr+Al₂O₃，故答案為：Cr₂O₃+2Al

高溫  .

2Cr+Al₂O₃；
（6）①電解池中陽離子在陰極得電子，則陰極的電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
②電解一段時間后，測得陽極區(qū)溶液中Na⁺物質(zhì)的量由a mol變?yōu)閎 mol，則溶液中移動的電荷為（a-b）mol，所以外電路中轉(zhuǎn)移的電子為（a-b）mol，陽極的電極反應(yīng)為：2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺，則陽極生成的氫離子為（a-b）mol，已知：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，所以陽極消耗的CrO₄^2-為（a-b）mol，
已知原溶液中CrO₄^2-為

a

2

mol，因此鉻酸鈉的轉(zhuǎn)化率為：

(a-b)

a 2

×100%=

2(a-b)

a

×100%，故答案為：

2(a-b)

a

×100%．

點評：本題考查較為綜合，涉及實驗操作、離子方程式的配平、離子方程式的書寫、化學(xué)方程式的書寫、電解原理的應(yīng)用、根據(jù)方程式的計算等，題目難度中等，解答本題，要充分把握題給信息，牢固掌握物質(zhì)的性質(zhì)．