题目内容
铬铁矿主要成分为FeO?Cr2O3，还含有杂质Al2O3．一般铬铁矿中Cr2O3质量分数约为40%．由铬铁矿制备重铬酸钾的方法如下：
已知：
①4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O2
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑；
②Na2CO3+Al2O3
2NaAlO2+CO2↑；
③Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+
根据题意回答下列问题：
（1）操作I为 ，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）．
（2）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．
（4）固体Y中主要含有氢氧化铝，请写出调节溶液的pH=7～8时生成氢氧化铝的离子方程式 ．
已知：
①4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O2
| ||
②Na2CO3+Al2O3
| ||
③Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+
根据题意回答下列问题：
（1）操作I为
（2）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、
（4）固体Y中主要含有氢氧化铝，请写出调节溶液的pH=7～8时生成氢氧化铝的离子方程式
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：铬铁矿通过焙烧，生成Na2CrO4、Fe2O3、MgO和NaAlO2的混合体系，然后加水溶解得固体Fe2O3、MgO和溶液Na2CrO4、NaAlO2，再调节溶液的PH，使偏铝酸盐完全沉淀，继续调节溶液的PH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，
（1）依据流程图和题干反应分析判断固体X的成分；通常PH试纸只能测定溶液PH的整数，测定PH是小数的需要用精确试纸或pH计；
（2）结合流程图和反应过程中得到物质分析，酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5为了转化CrO42-离子为Cr2O72-；
（3）溶液中得到溶质晶体的方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤步骤分析回答；
（4）调节溶液的pH=7～8时，醋酸可以和偏铝酸根离子之间反应生成氢氧化铝沉淀．
（1）依据流程图和题干反应分析判断固体X的成分；通常PH试纸只能测定溶液PH的整数，测定PH是小数的需要用精确试纸或pH计；
（2）结合流程图和反应过程中得到物质分析，酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5为了转化CrO42-离子为Cr2O72-；
（3）溶液中得到溶质晶体的方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤步骤分析回答；
（4）调节溶液的pH=7～8时，醋酸可以和偏铝酸根离子之间反应生成氢氧化铝沉淀．
解答：
解：（1）铬铁矿的主要成分可表示为FeO?Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，加入氧气和碳酸钠，发生反应为：
①4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O2
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑；
②Na2CO3+Al2O3
2NaAlO2+CO2↑；
③Cr2CO72-+H2O?2CrO42-+2H+．
操作Ⅰ是过滤，得到固体X为Fe2O3、MgO；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，普通pH试纸只能测定溶液pH到整数，是近似测定，准确测定需要用pH计或精确pH试纸，
故答案为：过滤；Fe2O3、MgO；pH计或精密pH试纸；
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，依据流程图中物质的转化和制备目的可知，结合反应平衡Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+，加入酸，氢离子浓度增大，平衡左移，作用是使CrO42-转化为Cr2O72-，故答案为：使CrO42-转化为Cr2O72-；
（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、干燥得到晶体，
故答案为：冷却结晶，洗涤；
（4）调节溶液的pH=7～8时，醋酸可以和偏铝酸根离子之间反应生成氢氧化铝沉淀，反应为：CH3COOH+AlO2-+H2O=Al（OH）3↓+CH3COO-，故答案为：CH3COOH+AlO2-+H2O=Al（OH）3↓+CH3COO-．
①4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O2
| ||
②Na2CO3+Al2O3
| ||
③Cr2CO72-+H2O?2CrO42-+2H+．
操作Ⅰ是过滤，得到固体X为Fe2O3、MgO；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，普通pH试纸只能测定溶液pH到整数，是近似测定，准确测定需要用pH计或精确pH试纸，
故答案为：过滤；Fe2O3、MgO；pH计或精密pH试纸；
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，依据流程图中物质的转化和制备目的可知，结合反应平衡Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+，加入酸，氢离子浓度增大，平衡左移，作用是使CrO42-转化为Cr2O72-，故答案为：使CrO42-转化为Cr2O72-；
（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、干燥得到晶体，
故答案为：冷却结晶，洗涤；
（4）调节溶液的pH=7～8时，醋酸可以和偏铝酸根离子之间反应生成氢氧化铝沉淀，反应为：CH3COOH+AlO2-+H2O=Al（OH）3↓+CH3COO-，故答案为：CH3COOH+AlO2-+H2O=Al（OH）3↓+CH3COO-．
点评：本题考查了物质制备流程和方案的分析判断，物质性质的应用，题干信息的分析理解，操作步骤的注意问题和基本操作方法是解题关键，题目难度大．
练习册系列答案
考前必练系列答案
相关题目
下列反应的离子方程式正确的是（ ）
| A、将过量SO2通入冷的氨水中：SO2+NH3?H2O═HSO3-+NH4+ |
| B、把过量的NaHCO3溶液与Ca（OH）2溶液混合：HCO3-+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O |
| C、硫化钠溶液水解：S2-+2H2O═H2S+2OH- |
| D、硅酸钠溶液与醋酸溶液混合：SiO32-+2H+═H2 SiO3↓ |
下列与处理方法对应的方程式不正确的是（ ）
| A、铂做电极，以KOH溶液为电解质溶液的肼--空气燃料电池，放电时的负极反应式：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O | ||||
B、燃煤中加入生灰石可以减少SO2的排放：O2+2CaO+2SO2
| ||||
| C、用氢氟酸蚀刻玻璃：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O | ||||
| D、将明矾放入浑浊的河水中，可使水澄清：Al3++3H2O=Al（OH）3↓+3H+ |
只用试管和胶头滴管就可以鉴别的下列各组溶液是（ ）
①AlCl3溶液和NaOH溶液
②Ca（HCO3）2溶液和NaOH溶液
③NaAlO2溶液和NaHSO4
④Al2（SO4）3溶液和氨水
⑤AgNO3溶液和氨水．
①AlCl3溶液和NaOH溶液
②Ca（HCO3）2溶液和NaOH溶液
③NaAlO2溶液和NaHSO4
④Al2（SO4）3溶液和氨水
⑤AgNO3溶液和氨水．
| A、①③⑤ | B、①②③ |
| C、②③④ | D、③④⑤ |
某单核粒子的最外层电子数为2，有关它的描述正确的是（ ）
| A、一定在第ⅡA |
| B、可能是金属元素 |
| C、一定是主族元素或0族元素 |
| D、只能有一个电子层 |
