Question

【題目】鉻鐵礦的要緊成分可表示為FeO·Cr2O3，還含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì)，以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的過程如圖所示。

已知：①NaFeO2遇水強烈水解。

②2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O

請回答：

（1）K2Cr2O7中Cr元素的化合價是___。

（2）煅燒鉻鐵礦生成Na2CrO4和NaFeO2反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。

（3）濾渣1為紅褐色的固體，濾渣1的成分是(填名稱)____，濾液1的成分除Na2CrO4、NaOH外，還含有___(填化學(xué)式)。

（4）利用濾渣2，可制得兩種氧化物，其中一種氧化物經(jīng)電解冶煉可獲得金屬，該電解反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。

（5）寫出由濾液2轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7溶液應(yīng)采取的措施是___。

（6）向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固體，獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是：加熱濃縮、____、過濾、洗滌、干燥。

Answer 1

【答案】+6 4FeO·Cr2O3+20NaOH+ 7O2= 8Na2CrO4+ 4NaFeO2+10H2O 氫氧化鐵 NaAlO2、Na2SiO3 2 Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ 加硫酸酸化 冷卻結(jié)晶

【解析】

(1)根據(jù)化合物中各元素的化合價代數(shù)和為0的原則判斷K2Cr2O7中Cr元素的化合價；

(2)由流程圖判斷，濾液1的成分除Na2CrO4、NaOH外，還有氧化鋁、二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)生成的NaAlO2，Na2SiO3；

(3)根據(jù)濾渣1是紅褐色推斷有氫氧化鐵，是NaFeO2水解的產(chǎn)物；

(4)根據(jù)題目信息：2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，所以濾液2中的鉻酸鈉轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7溶液應(yīng)采取的措施是加硫酸酸化；

(5)從溶液中獲得晶體的操作依次是：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。

（1）根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為零進行計算，K2Cr2O7中Cr元素的化合價是+6價；答案：+6；

（2）鉻鐵礦主要成分FeO·Cr2O3，加入氫氧化鈉后通入氧氣發(fā)生反應(yīng)生成Na2CrO4和NaFeO2、水，其反應(yīng)的化學(xué)方程式4FeO·Cr2O3+20NaOH+ 7O2= 8Na2CrO4+ 4NaFeO2+10H2O，答案：4FeO·Cr2O3+20NaOH+ 7O2= 8Na2CrO4+4 NaFeO2+10H2O。

(3)由題意NaFeO2遇水強烈水解，反應(yīng)為濾渣1為紅褐色的固體，即NaFeO2和水反應(yīng)會產(chǎn)生紅褐色沉淀，即NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓，生成的氫氧化鈉和氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，和二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉，所以濾液1的成分除Na2CrO4外，還含有偏鋁酸鈉和硅酸鈉，故答案為:氫氧化鐵;NaAlO2、Na2SiO3；

(4)濾渣2可制得兩種氧化物為氧化鋁和二氧化硅，其中氧化鋁可以經(jīng)過電解冶煉可獲得金屬鋁，該電解反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2 Al2O3(熔融)4Al+3O2↑，故答案為：2 Al2O3(熔融)4Al+3O2↑；

(5)根據(jù)題目信息：2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，所以濾液2中的鉻酸鈉轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7溶液應(yīng)采取的措施是加硫酸酸化，故答案為：加硫酸酸化；

(6)向K2Cr2O7溶液中加入KCl固體，加熱時，重鉻酸鈉的溶解度隨溫度的升高而增大，但是氯化鉀的受溫度影響不大，所以獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，故答案為：冷卻結(jié)晶。