题目内容
【题目】重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：
已知：铬元素在酸性条件下以重铬酸根离子的形式存在。回答下列问题：
（1）步骤①的主要反应为：FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3
Na2CrO4+Fe2O3+CO2+ NaNO2，上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为__________。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_____________________________。
（2）滤渣1中含量最多的金属元素是____________，滤渣2的主要成分是____________及含硅杂质。
（3）步骤④调滤液2的pH使之变____________________（填“大”或“小”），原因是________________（用离子方程式表示）。
（4）有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到___________ （填标号）得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a.80℃ b.60℃ c.40℃ d.10℃
步骤⑤的反应类型是___________________。
（5）某工厂用m1kg铬铁矿粉（含Cr2O3 40%）制备K2Cr2O7，最终得到产品m2kg，产率为_____________。
【答案】 2：7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应 Fe Al（OH）3 小 2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O d 复分解反应 
【解析】铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质，制备重铬酸钾，由制备流程可知，步骤①的主要反应为2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3
4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2，该步骤中若使用陶瓷，二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，则使用铁坩埚，熔块水浸过滤分离出滤渣1含Fe2O3，滤液1中含NaAlO2、Na2CrO4，调节pH过滤分离出Al（OH）3、含Si物质，滤液2中含Na2CrO4，④中调节pH发生2CrO42－+2H＋
Cr2O72－+H2O，滤液3含Na2Cr2O7，由水中的溶解度：Na2Cr2O7＞K2Cr2O7，可知⑤中向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体后得到K2Cr2O7，溶解度小的析出。（1）步骤①的主要反应为2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2，则FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为2：7，该步骤不能使用陶瓷容器，原因是二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳；（2）滤渣1中含量最多的金属元素是 Fe，滤渣2的主要成分是 Al（OH）3及含硅杂质。（3）步骤④调滤液2的pH使之变小，增大氢离子浓度，平衡正向移动，利于生成Cr2O72－，2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；（4）向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到40℃，选d，K2Cr2O7固体的溶解度在四种物质中较小、且溶解度较大，过滤分离产品最多，10℃时最合适；步骤⑤发生Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl，反应类型是复分解反应。（5）用m1 kg 铬铁矿粉（含Cr2O3 40%）制备K2Cr2O7，最终得到产品 m2 kg，产率为=实际产量/理论产量，由Cr原子守恒可知，则产率为190m2/147m1×100%。
【题目】某小组同学通过“FeSO4被浓HNO3氧化”的实验，验证Fe2+的还原性。
实验一：验证Fe2+的还原性
实验操作 | 预期现象 | 实验现象 |
向盛有2 mL FeSO4溶液的试管中，滴入几滴浓硝酸，振荡 | 试管中产生红棕色气体，溶液变为黄色 | 试管中产生红棕色气体，溶液变为深棕色 |
（1）红棕色气体是_______。
（2）实验现象与预期不符，继续进行实验。
取深棕色溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变为红色，该现象说明_______。
实验二：探究溶液变为深棕色的原因
（资料与猜想）
查阅资料后猜想，可能是生成的NO2或NO与溶液中的Fe2+或Fe3+反应，而使溶液变为深棕色。
（实验与探究）
用下图所示装置进行实验（气密性已检验，尾气处理已略去）
i. 关闭c，打开a和b，通入N2，一段时间后关闭a；
ii. 向甲中加入适量浓HNO3，一段时间后丙中溶液变为深棕色，丁中溶液无明显变化；
iii. 关闭b、打开c，更换丙、丁中的溶液（试剂不变）；
iv. 继续向甲中加入浓HNO3，一段时间后观察到了与ii相同的实验现象。
（1）通入N2的目的是________。
（2）铜与浓硝酸反应的化学方程式是________。
（3）装置乙的作用是________。
（4）实验结论是________。
（反思与改进）
实验三：验证Fe2+的还原性
该小组同学依据实验二的结论改进了实验一，观察到了预期现象，其实验操作是________。