Question

【题目】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：

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

②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO；

完成下列填空：

（1）操作Ⅰ在常温下该反应速率极慢，下列措施中能使反应速率增大的是____。

A.升高温度 B.通入过量的空气 C.将原料粉碎 D.增加纯碱的用量

（2）固体X中主要含有___（填写化学式）。

（3）操作Ⅳ中有多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、___、____、洗涤、干燥。

（4）如表是相关物质的溶解度数据，操作Ⅳ中发生反应的化学方程式是：Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl，该反应在溶液中能发生的理由是____（文字说明）。

物质	溶解度（g/100g水）
	0℃	40℃	80℃
KCl	28	40.1	51.3
NaCl	35.7	36.4	38
K2Cr2O7	4.7	26.3	73
Na2Cr2O7	163	215	376

（5）副产品Y主要含氢氧化铝，还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质，精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取样品，加入过量____（填写试剂）、溶解、过滤、再加入（或通入）____（填写试剂）、……灼烧、冷却、称量，得干燥固体。计算样品中氢氧化铝的质量分数为___（用含m、n的代数式表示）。

Answer 1

【答案】AC Fe2O3、MgO 冷却结晶 过滤 K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小（或四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小） NaOH溶液 过量二氧化碳

【解析】

铬铁矿的主要成分可表示为FeOCr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，因此加入氧气和碳酸钠发生反应①和②，氧化铁、氧化铝不溶于水，操作Ⅰ是过滤，因此得到固体X为Fe2O3、MgO，酸化步骤用酸调节溶液pH＜5，依据流程图中物质的转化和制备目的可知所以目的是使CrO42-转化为Cr2O72-，之后根据物质的溶解度大小，从溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，将得到的晶体洗涤干燥即可得到晶体。根据此分析进行解答。

（1）增大反应速率可以升高温度或将原料进行粉碎，增大反映的接触面积。

故答案选A C

（2）由反应可知氧化铁、氧化铝不溶于水，操作Ⅰ是过滤，因此得到固体X为Fe2O3、MgO。

故答案为Fe2O3 MgO

（3）利用溶解度得到晶体的一般步骤为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，将得到的晶体洗涤干燥即可得到晶体。

故答案为 冷却结晶 过滤

（4）由表格数据可看出K2Cr2O7的溶解度很低，是四个物质中最低的，利用溶解度小可以获得K2Cr2O7的晶体。

故答案为 K2Cr2O7的溶解度比K2Cr2O7小（或四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小）

（5）副产品Y主要含氢氧化铝，还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质，利用氢氧化铝的两性，加入过量NaOH溶液后过滤，得到四羟基合铝酸钠溶液，再加入CO2，灼烧、冷却得到Al2O3固体，根据铝元素守恒可得氢氧化铝的质量分数=。

故答案为