Question

【题目】(1)铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图。根据题意回答问题：

已知：①4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑

②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑

③Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+

(2)固体X中主要含有_________（填写化学式）；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用__________(填写仪器或试剂名称)。酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5，其目的是________________。

(3)操作Ⅲ有多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、_______、过滤、_______、干燥。

Answer 1

【答案】Fe2O3、MgO pH计 增大溶液中c(H+)，使平衡逆向移动，产生更多的Cr2O72- 冷却结晶 洗涤

【解析】

铬铁矿通过焙烧，发生的反应有4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑、Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑，所以得到的固体中含有Na2CrO4、Fe2O3、MgO和NaAlO2，然后加水溶解得固体中含有Fe2O3、MgO和溶液中含有Na2CrO4、NaAlO2，检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5应该使用pH计；调节溶液的pH为小于5，目的是使CrO42-转化为Cr2O72-，最后向所得溶液中加入氯化钾，生成溶解度极小的K2Cr2O7，然后将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到K2Cr2O7晶体。

(2)通过上述分析可知得到的固体X含有Fe2O3、MgO；

要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用pH计；

在溶液中存在化学平衡：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+，向滤液中加入醋酸并调节溶液的pH <5，增大了溶液中c(H+)，H+是生成物，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，产生更多的Cr2O72-，使溶液中c(Cr2O72-)增大，最后向所得溶液中加入氯化钾，生成溶解度极小的K2Cr2O7；

(3)操作Ⅲ有多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。