Question

重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）为用途极广的铬化合物。铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr₂O₃，还含有SiO₂、Al₂O₃等杂质，以铬铁矿为原料制备K₂Cr₂O₇晶体的过程

如下图所示：

已知：①K₂Cr₂O₇有强氧化性

②NaFeO₂遇水强烈水解

③Cr₂O₇^2－+ H₂O 2CrO₄^2－ + 2H⁺

请回答：

（1）煅烧铬铁矿生成Na₂CrO₄和NaFeO₂反应的化学方程式是　　　　　             。

（2）滤液1的成分除NaOH、Na₂CrO₄外，还含有（填化学式）　　　　　         ；

生成滤渣1中红褐色物质的反应离子方程式是　　　　　                  。

（3）由滤液2转化为Na₂Cr₂O₇溶液应加入的试剂是　　　　　 。

（4）向Na₂Cr₂O₇溶液中加入K₂SO₄固体，发生复分解反应而制得K₂Cr₂O₇。生成K₂Cr₂O₇晶体的过程是：加热浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。试简述此法能够制得K₂Cr₂O₇晶体的原因是：                                                    ；

洗涤时应选用          （选填字母）。

A．蒸馏水         B．酒精         C．稀硫酸         D．饱和K₂SO₄溶液

（5 ）工业上常用Fe²⁺处理酸性K₂Cr₂O₇废水，先将Cr₂O₇^2— 转化为Cr³⁺，该反应的离子方程式为                             ，再调节溶液的pH使金属离子生成沉淀而除去。

 

Answer 1

【答案】

（1）4FeO•Cr₂O₃ + 7O₂ + 20NaOH8Na₂CrO₄ + 4NaFeO₂ ^— + 10H₂O（2分)

（2）NaAlO₂、Na₂SiO₃ （2分)；  FeO₂^— + 2H₂O＝OH ^—+ Fe(OH)₃↓（2分)    

（3）（稀）硫酸（1分）

（4）同温下K₂Cr₂O₇晶体的溶解度小于Na₂Cr₂O₇，冷却时会结晶析出（2分)；  A（1分）

（5）6Fe²⁺ + Cr₂O₇^2— + 14H⁺ = 6Fe³⁺ + 2Cr³⁺ + 7H₂O（2分)

【解析】

试题分析：（2）由题目信息可知，铬铁矿的主要成分FeO•Cr₂O₃，含有SiO₂、Al₂O₃等杂质，SiO₂与NaOH发生反应生成Na₂SiO₃，Al₂O₃与NaOH发生反应，生成NaAlO₂，故还含有Na₂SiO₃、NaAlO₂。滤渣1中红褐色物质是由于NaFeO₂水解生成氢氧化钠与氢氧化铁，反应方程式为NaFeO₂+2H₂O═NaOH+Fe(OH)₃，

（3）由工艺流程可知，Na₂CrO₄在酸性条件下转化为Na₂Cr₂O₇，故需加入的物质为稀硫酸。

（4）Na₂Cr₂O₇溶液中加入K₂SO₄固体能够发生复分解反应，说明同温下K₂Cr₂O₇晶体的溶解度小于Na₂Cr₂O₇，便于结晶析出晶体。

考点：制备实验方案的设计；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用