题目内容
【题目】铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有SiO2、A12O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的过程如图所示。
已知:①NaFeO2遇水强烈水解.②Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+。
请回答:
(1)K2Cr2O7中K元素的原子结构示意图为____________,化合价是_______________。
(2)往铬铁矿里通入氧气的主要目的是__________________。滤液1的成分除Na2CrO4外,还含有_____(填化学式)。
(3)利用滤渣2,可制得两种氧化物,其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属,该电解反应的化学方程式
是________________________。
(4)由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是____________________。
(5)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加热浓缩、__________ 、过滤、洗涤、干燥。
(6)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是_______________________。
【答案】 将铬铁矿中的亚铁离子氧化成三价铁离子 NaAlO3 Na2SiO3和NaOH 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ 加硫酸酸化(或酸化) 冷却结晶 4FeO·Cr2O3+7O2+20NaOH8Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O
【解析】(1)钾是19号元素,其原子结构示意图为,易失去最外层电子而显+1价;
(2)往铬铁矿里通入氧气的主要目的是将将铬铁矿中的亚铁离子氧化成三价铁离子;NaFeO2和水反应会产生红褐色沉淀,即NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓,生成的氢氧化钠和氧化铝反应生成偏铝酸钠,和二氧化硅反应生成硅酸钠,滤液1的成分除Na2CrO4外,还含有偏铝酸钠和硅酸钠,故答案为: NaAlO2、Na2SiO3和NaOH;
(3)滤渣2可制得两种氧化物,其中一种氧化物氧化铝经电解冶炼可获得金属铝,该电解反应的化学方程式是:2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ ;
(4)根据题目信息:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,所以滤液2中的铬酸钠转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是加硫酸酸化,故答案为:加硫酸酸化;
(5)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体,加热时,重铬酸钠的溶解度随温度的升高而增大,但是氯化钾的受温度影响不大,所以获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:冷却结晶;
(6)Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是:4FeO·Cr2O3+7O2+20NaOH8Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O