（2010•徐州三模）重铬酸钠（Na2Cr2O7）广泛用作氧化剂、鞣革剂等．以铬矿石（主要成分为Cr2O3，还含有FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制取重铬酸钠的流程如下：请回答下列问题：（1）Cr2O3

Question

（2010•徐州三模）重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇）广泛用作氧化剂、鞣革剂等．以铬矿石（主要成分为Cr₂O₃，还含 有FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质）为原料制取重铬酸钠的流程如下：

请回答下列问题：
（1）Cr₂O₃在高温焙烧时反应的化学方程式为

2Cr₂O₃+4Na₂CO₃+3O₂(高温.)/()4Na₂CrO₄+4CO₂

2Cr₂O₃+4Na₂CO₃+3O₂(高温.)/()4Na₂CrO₄+4CO₂

．
（2）生产过程中，调节（含Na₂CrO₄、Na₂SiO₃、NaAlO₂的溶液）pH的目的是______．
（3）某化工厂采用石墨作电极电解Na₂CrO₄溶液，实现了Na₂CrO₄转化为Na₂Cr₂O₇的生产，其原理如图所示．
①写出阳极的电极方程式：______；
②此生产方法和上述流程相比的优点主要有______．
（4）Na₂Cr₂O₇可用于测定废水的化学耗氧量（即COD，指每升水样中还原性物质被氧化所需要的O₂的质量）．现有某水样100.00mL，酸化后加入c₁mol/L的Na₂Cr₂O₇溶液V₁mL，使水中的还原性物质完全被氧化（还原产物为Cr³⁺）；再用c₂mol/L的FeSO₄溶液滴定剩余的Cr₂O₇^2-，结果消耗FeSO₄溶液V₂mL．则该水样的COD为______mg/L．

Answer 1

（1）由图示可知Cr₂O₃在高温焙烧时生成Na₂CrO₄，发生氧化还原反应，反应的化学方程式为2Cr₂O₃+4Na₂CO₃+3O₂(高温.)/()4Na₂CrO₄+4CO₂，
故答案为：2Cr₂O₃+4Na₂CO₃+3O₂(高温.)/()4Na₂CrO₄+4CO₂；
（2）氧化铁不溶于水，铬铁矿经煅烧、水浸之后除去生成的氧化铁，副反应中生成Na₂SiO₃、NaAlO₂等杂质，调节pH，可生成H₂SiO₃、Al（OH）₃沉淀过滤除去，
故答案为：使SiO₃^2-、AlO₂^-生成H₂SiO₃ 和Al（OH）₃沉淀；
（3）①石墨电极电解Na₂CrO₄溶液，实现了Na₂CrO₄到Na₂Cr₂O₇的转化，电解池中阳极是溶液中氢氧根离子失电子生成氧气，阴极是CrO₄^2-得到电子生成Cr₂O₇^2-，阳极电极反应为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
②电解法实现Na₂CrO₄转化为Na₂Cr₂O₇的生产，上述流程相比，不引入其他杂质，产物更纯净，同时可得到副产品氢气和氢氧化钠，
故答案为：不引入其他离子（或物质），同时副产氢气和NaOH等；
（4）样品100.00mL，酸化后加入c₁mol/L的Na₂Cr₂O₇溶液 V₁mL，使水中的还原性物质完全被氧化（Cr₂O₇^2-还原为Cr³⁺）；再用4mol/L的FeSO₄溶液滴定剩余的Cr₂O₇^2-，结果消耗FeSO₄溶液V₂mL，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，
     1        6
     n       C₂mol/L×V₂×10^-3L
n=(C2V2)/(6)×10^-3mol，
则100ml废水中，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=c₁mol/L×V₁×10^-3L-(C2V2)/(6)×10^-3mol，
1L废水水样中被还原的K₂Cr₂O₇的物质的量=（c₁V₁-(C2V2)/(6)）×10^-2mol，
利用2K₂Cr₂O₇～3O₂可求出废水中化学耗氧量即COD，
                    2K₂Cr₂O₇～3O₂
                   2         3×32
     （c₁V₁-(C2V2)/(6)）×10^-2mol    m
m=（48c₁V₁-8c₂V₂）×10^-2g=（480c₁V₁-80c₂V₂）mg，该水样的COD为（480c₁V₁-80c₂V₂）mg/L，
故答案为：480 c₁V₁-80 c₂V₂．