铬是极硬的银白色金属，主要用于冶炼各种合金钢和电镀．已知铬在自然界最重要的矿物是铬铁矿[Fe（CrO2）2或FeO．Cr2O3]，工业上制备较纯的金属铬的方法常用铝热法，其中一种简要流程．

Question

铬是极硬的银白色金属，主要用于冶炼各种合金钢和电镀．已知铬在自然界最重要的矿物是铬铁矿[Fe（CrO₂）₂或FeO．Cr₂O₃]，工业上制备较纯的金属铬的方法常用铝热法，其中一种简要流程．


（1）如果在实验室模拟操作①，应包括过滤和洗涤．实验室洗涤沉淀的操作是___．
（2）完成流程图中铬铁矿焙烧时的化学反应方程式___．
（3）重铬酸钾为橙红色晶体，广泛用于鞣革、电镀、有机合成等领域．鞣革过程中，生皮中蛋白质发生了___而变得经久耐用．工业科用电解法来处理含Cr₂O₇^2-废水，实验室利用如图装置模拟该法．电解过程中溶液里发生反应：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．若某一时间段内溶液中减少了0.1molCr₂O₇^2-，则这段时间电路中至少转移了___mol电子
（4）已知：
①25℃时Na₂CrO₄溶液中仅存在两种含铬离子（CrO₄^2-、Cr₂O₇^2-），在溶液中存在：
2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺⇌Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O  K=5×10¹⁴
②25℃时，BaCr₂O₇易溶于水，BaCrO₄难溶于水，且K_sp（BaCrO₄）=1×10^-10
Ⅰ．第①步反应的下列状态一定达到平衡的是___
a．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的浓度相同
b.2v（Cr₂O₇^2-）-v（CrO₄^2-）
c．溶液的颜色保持不变
Ⅱ．若将0.2mol/L的Na₂CrO₄溶液和一定浓度的硝酸等体积混合，充分混合后溶液的pH=2，则此时溶液中两种含铬离子浓度之比 (c(Cr2O2-7))/(c(CrO2-4))的近似值___，取此混合液1ml与1mL2mol/L的BaCl₂溶液混合，试判断混合溶液___（填“能”或“不能”）生成沉淀．

Answer 1

铬铁矿组成为Fe0•Cr₂0₃或FeCr₂O₄，在碳酸钠熔融条件下与氧气发生氧化还原反应，亚铁离子被氧化成氧化铁，同时生成Na₂CrO₄和CO₂，熔渣A为Fe₂0₃、Na₂CrO₄，熔渣溶于水后过滤得滤渣为Fe₂0₃，滤液为Na₂CrO₄溶液，向Na₂CrO₄溶液中加硫化钠还原得到Cr（OH）₃，Cr（OH）₃受热分解生成Cr₂O₃，然后用铝热反应制得Cr；
（1）实验室洗涤沉淀的操作是：沿玻璃棒向过滤器中加水至浸没沉淀，待水自然流尽后重复2-3次；
故答案为：沿玻璃棒向过滤器中加水至浸没沉淀，待水自然流尽后重复2-3次；
（2）FeCr₂O₄在碳酸钠熔融条件下与氧气发生氧化还原反应，亚铁离子被氧化成氧化铁，同时生成Na₂CrO₄和CO₂，反应的方程式为：4FeCr₂O₄+8Na₂CO₃+7O₂(高温.)/()8Na₂CrO₄+8CO₂+2Fe₂0₃；
故答案为：4FeCr₂O₄+8Na₂CO₃+7O₂(高温.)/()8Na₂CrO₄+8CO₂+2Fe₂0₃；
（3）重铬酸钾为橙红色晶体，广泛用于鞣革、电镀、有机合成等领域，鞣革过程中，生皮中蛋白质发生了变性；Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O反应中消耗1molCr₂O₇^2-转移6mol电子，所以溶液中减少了0.1molCr₂O₇^2-时，转移电子为0.6mol；
故答案为：变性；0.6；
（4）I．反应到达平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各物质的浓度保持不变，所以当溶液的颜色保持不变，即是Cr₂O₇^2-的浓度保持变化，故c正确；
故答案为：c；
II．在溶液中存在：2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺⇌Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O，则K=(c(Cr2O72-))/(c2(CrO42-)×c2(H+))，0.2mol/L的Na₂CrO₄溶液和一定浓度的硝酸等体积混合，充分混合后溶液的pH=2，则K=(c(Cr2O72-))/(c2(CrO42-)×c2(H+))=(c(Cr2O2-7))/(c(CrO2-4))×(1)/(c(CrO42-)×c2(H+))=5×10¹⁴，则(c(Cr2O2-7))/(c(CrO2-4))=5×10⁹；
Qc=c（Ba²⁺）×c（CrO₄^2-）=0.05×1=0.05>K_sp（BaCrO₄），所以能形成沉淀；
故答案为：5×10⁹；能．