（13分）利用某含铬废液［含较低浓度的Na2Cr2O7、Fe2(SO4)3］制备K2Cr2O7。流程如下：Ⅰ．用NaOH溶液调pH至3.6，产生红褐色沉淀，过滤

题型：不详难度：来源：

（13分）
利用某含铬废液［含较低浓度的Na₂Cr₂O₇、Fe₂(SO₄)₃］制备K₂Cr₂O₇。
流程如下：
Ⅰ．用NaOH溶液调pH至3.6，产生红褐色沉淀，过滤；
Ⅱ．向滤液中加入Na₂SO₃，一定操作后分离出Na₂SO₄；
Ⅲ．将分离出Na₂SO₄后的溶液调pH约为5，得到Cr(OH)₃沉淀；
Ⅳ．在KOH存在条件下，向Cr(OH)₃中加入足量H₂O₂溶液，得到黄色溶液；
Ⅴ．向黄色溶液中加入物质A后，溶液变为橙红色，一定操作后得到K₂Cr₂O₇固体；
Ⅵ．测定K₂Cr₂O₇固体的纯度。
已知：Cr₂O₇^2－（橙红色）＋H₂O2CrO₄^2－（黄色）＋2H⁺
（1）步骤Ⅰ中红褐色沉淀的化学式是     。
（2）步骤Ⅱ中加入Na₂SO₃的目的是     。
（3）步骤Ⅳ中反应的离子方程式是     。
（4）步骤Ⅴ中加入的物质A可以是     。（填序号）
a．KOH        b．K₂CO₃       c．H₂SO₄        d．SO₂
（5）步骤Ⅵ的操作是：取0.45 g K₂Cr₂O₇产品配成溶液，酸化后滴入18.00 mL
0.50 mol/L的FeSO₄溶液，恰好使Cr₂O₇^2－完全转化为Cr³⁺。产品中K₂Cr₂O₇的纯度是     。（注：K₂Cr₂O₇的摩尔质量为294 g/mol）
（6）向橙红色的K₂Cr₂O₇溶液中，滴加Ba(NO₃)₂溶液，产生黄色沉淀，溶液pH减小。试推测黄色沉淀是     ，溶液pH变小的原因是     。

答案

（13分）
（1）Fe(OH)₃  （1分）         
（2）将+6价的Cr还原为+3价    （2分）
（3）2Cr(OH)₃＋3H₂O₂＋4OH^-＝2CrO₄^2-＋8H₂O   （2分）
（4）c       （2分）；
（5）98%     （2分）
（6）BaCrO₄   （2分）；
K₂Cr₂O₇溶液中存在平衡：Cr₂O₇^2－（橙红色）+H₂O2CrO₄^2－（黄色）+2H⁺，加入Ba(NO₃)₂溶液后，产生BaCrO₄沉淀，c (CrO₄^2－)降低，平衡正向移动，c (H⁺)增大。（2分）

解析

试题分析：（1）步骤Ⅰ中红褐色沉淀是氢氧化铁，化学式是Fe(OH)₃；
（2）步骤Ⅲ中有Cr(OH)₃沉淀生成，说明之前的溶液中存在Cr³⁺，所以加入Na₂SO₃的目的是将+6价的Cr还原为+3价；
（3）根据已知得黄色是2CrO₄^2－的颜色，所以步骤Ⅳ中发生了氧化还原反应，反应的离子方程式是2Cr(OH)₃＋3H₂O₂＋4OH^-＝2CrO₄^2-＋8H₂O；
（4）根据Cr₂O₇^2－（橙红色）＋H₂O2CrO₄^2－（黄色）＋2H⁺可知，加入的A物质可使平衡逆向移动，所以应是酸性物质，排除ab；二氧化硫具有还原性，可与CrO₄^2－反应又生成Cr³⁺，而硫酸不与CrO₄^2－反应，且能使平衡逆向移动，答案选c；
（5）FeSO₄的物质的量是0.018L×0.5mol/L=0.009mol，被氧化成Fe³⁺失电子的物质的量是0.009mol，设
K₂Cr₂O₇的物质的量是x，还原成Cr³⁺，得电子的物质的量对2x×3，根据得失电子守恒，有
2x×3=0.009mol，所以x=0.0015mol，则产品中K₂Cr₂O₇的纯度是0.0015mol×294g/mol÷0.45g×100%=98%;
（6）由离子的颜色判断该黄色沉淀是BaCrO₄ ；溶液中存在平衡：Cr₂O₇^2－（橙红色）+H₂O2CrO₄^2－（黄色）+2H⁺，加入Ba(NO₃)₂溶液后，产生BaCrO₄沉淀，使c (CrO₄^2－)降低，平衡正向移动，c (H⁺)增大，pH降低。