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

（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