Question

重鉻酸鹽廣泛用作氧化劑、皮革制作等。以鉻礦石（主要成分是Cr₂O₃，含F(xiàn)eO、Al₂O₃、 SiO₂等雜質(zhì))為原料制取重鉻酸鈉的流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫出Cr₂O₃在高溫焙燒時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________
（2）寫出硫酸酸化使Na_-2CrO₄轉(zhuǎn)化為Na₂Cr₂O₇的離子方程式 ______________。
（3）某工廠采用石墨電極電解Na₂CrO₄溶液，實(shí) 現(xiàn)了 Na₂CrO₄到   Na₂Cr₂O₇的轉(zhuǎn)化，其原理如圖所示。

①鈉離子交換膜的一種材料是聚丙烯酸鈉()，聚丙烯酸鈉單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________；
②寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式__________
（4） Na₂Cr₂O₇可用于測(cè)定廢水的化學(xué)耗氧量（即COD，指每升水樣中還原性物質(zhì)被氧化 所需要O₂的質(zhì)量）�，F(xiàn)有某水樣100．00 mL，酸化后加入C1 mol/L的Na₂Cr₂O₇溶液 V1 mL，使水中的還原性物質(zhì)完全被氧化（Cr₂O₇^2-還原為Cr³⁺）；再用C2mol/L的FeSO4溶液滴定剩 余的Cr₂O₇^2-，結(jié)果消耗FeSO₄溶液V2 mL。
①該水樣的COD為_(kāi)_____________mg/L；
②假設(shè)上述反應(yīng)后所得溶液中Fe³⁺和Cr³⁺的物質(zhì)的量濃度均為0．1 mol/L，要使Fe^{3 +}沉 淀完全而Cr³⁺還未開(kāi)始沉淀．則需調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是 _______．
(可能用到的數(shù)據(jù)：K_SPFe(OH)₃=4．0×10^-38, K_SPCr(OH)₃=6．0×10^-31，

Answer 1

（1）2Cr₂O₃ + 4Na₂CO₃ + 3O₂ 4Na₂CrO₄+4CO₂
（2）2CrO₄^2-+ 2H⁺= Cr₂O₇^2- + H₂O
（3）①CH₂=CHCOONa  ②4OH^- -4e^- =O₂↑ + 2H₂O
（4）①480C₁V₁-80C₂V₂②3．2～4．3之間

試題分析：（1）Cr₂O₃高溫焙燒變成Na₂CrO₄，Cr化合價(jià)升高，有反應(yīng)物可知必須有氧氣充當(dāng)氧化劑，生成物中有鈉元素，所以純堿參與了反應(yīng)。（2） Na_-2CrO₄轉(zhuǎn)化為Na₂Cr₂O₇化合價(jià)沒(méi)有變化，酸性條件有H⁺參與反應(yīng)，產(chǎn)物中有水生成。（3）①有高聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式寫出鏈節(jié)，由鏈節(jié)改成單體CH₂=CH-COONa。②陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子OH^-失電子生成氧氣（4）①K₂Cr₂O₇與兩種物質(zhì)反應(yīng)，一是先于與水樣中還原性物質(zhì)反應(yīng)，二是多余的K₂Cr₂O₇與FeSO₄反應(yīng)。所以用K₂Cr₂O₇的總量減去與FeSO₄反應(yīng)的Cr₂O₇^2-的量，即可得與還原性物質(zhì)反應(yīng)消耗的K₂Cr₂O₇的量，也可折算出廢水的COD。