Question

【题目】重铬酸钾是一种重要的化工原料，某科研小组采用如下方案由铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3，还含有SiO2、Al2O3 等杂质)制备重铬酸钾。

己知:①铬铁矿在熔融、氧化过程中发生的主要反应：

FeO·Cr2O3+Na2CO3+ NaNO3Na2CrO4+ Fe2O3+ CO2↑+NaNO2

Na2CO3+Al2O3NaA1O2+CO2↑

②2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O

③有关物质的溶解度如图所示。

(1)步骤①中反应物NaNO3的作用是_______，熔融时所用的仪器为________(填字母)。

A瓷坩埚 B.铁坩埚 C.氧化铝坩埚

(2)步骤②所得的滤渣1中含量最多的金属元素是___________。

(3)步骤③可用醋酸调节滤液1的pH至7~8，可用__________(填仪器或用品名称)测定溶液的pH，写出步骤③加醋酸生成Al(OH)3 的离子方程式____________________________________。

(4)请设计从滤液2(主要溶质为Na2CrO4)制取K2Cr2O7固体的实验方案：__________(实验中须使用的试剂有: KC1固体、1mol/L硫酸溶液)。

Answer 1

【答案】 作氧化剂 B 铁 pH计(或pH试纸) CH3COOH+A1O2- +H2O =A1(OH)3 ↓+CH3COO- 向滤液2中加入足量的1mol/L硫酸溶液，充分反应后，再加适量KCl 固体，蒸发浓缩、冷却(至0℃~20℃均可)，结晶，过滤，(冷水)洗涤，干燥

【解析】试题分析：由流程及题中信息可知，铬铁矿在熔融、氧化后，铬和铁的化合价分别升高到+6和+3；熔块经水浸后，铬酸钠、亚硝酸钠、偏铝酸钠、硅酸钠等可溶性盐被水浸出，过滤后，得到滤渣主要为氧化铁。将滤液调pH，偏铝酸钠、硅酸钠等转化为沉淀，过滤除去沉淀，滤液经酸化、分离提纯得到重铬酸钾。

(1)步骤①中反应物NaNO3的作用是作氧化剂，熔融时为防止坩埚被纯碱等物质腐蚀，所用的仪器为铁坩埚，选B。

(2)步骤②所得的滤渣1主要为氧化铁，所以其中含量最多的金属元素是铁。

(3)步骤③可用醋酸调节滤液1的pH至7~8，可用pH计(或pH试纸)测定溶液的pH。步骤③加醋酸生成Al(OH)3 的离子方程式为CH3COOH+A1O2- +H2O =A1(OH)3 ↓+CH3COO-。

(4)从滤液2(主要溶质为Na2CrO4)制取K2Cr2O7固体，由信息②可知，先将滤液酸化，然后根据信息③中溶解度的数据，再向滤液中加入KCl，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。经优化后，具体的实验方案为：向滤液2中加入足量的1mol/L硫酸溶液，充分反应后，再加适量KCl 固体，蒸发浓缩、冷却(至0℃~20℃均可)，结晶，过滤，(冷水)洗涤，干燥。