Question

由固体碱熔氧化法可制备重铬酸钾，已知精选后的铬铁矿主要成分是亚铬酸铁[Fe（CrO₂）₂或FeO?Cr₂O₃]，还含有硅、铝的氧化物等杂质．

（1）若氧化焙烧在实验室进行，所用的主要仪器是

 

（填序号，下同）；蒸发浓缩时所用的主要仪器是

 

．
A．蒸发皿             B．普通坩埚            C．铁坩埚
（2）氧化焙烧时，发生重要反应的化学方程式有：
6FeO?Cr₂O₃+12Na₂CO₃+7KClO₃=12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12CO₂↑，
Al₂O₃+Na₂CO₃

△  .

2NaAlO₂+CO₂↑，Fe₂O₃+Na₂CO₃

△  .

2NaFeO₂+CO₂↑
以及：

 

．
（3）用水浸取熔块时，NaFeO₂强烈水解，生成氢氧化铁沉淀而除去，试写出离子方程式：

 

．
（4）残渣2的主要成分有（填化学式）

 

．
（5）已知K₂Cr₂O₇和NaCl两种物质的溶解度随温度变化变化如下：

温  度	10℃	20℃	50℃	80℃	100℃
K2Cr2O7溶解度（g）	8.5	13.1	37.0	73.0	102.0
NaCl溶解度（g）	35.8	36.0	37.0	38.4	39.8

则最后一步由混合液转变成K₂Cr₂O₇晶体的操作是

 

、

 

、过滤、洗涤、烘干．

Answer 1

考点：常见金属元素的单质及其化合物的综合应用,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：几种重要的金属及其化合物

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CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-，最后向所得溶液中加入氯化钾，生成溶解度极小的K₂Cr₂O₇，
（1）高温加热固体应在坩埚中进行，为防止坩埚炸裂，应用铁坩埚；蒸发浓缩时所用的主要仪器是蒸发皿；
（2）铬铁矿的主要成分可表示为FeO?Cr₂O₃，还含有MgO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质，都可在高温下与碳酸钠反应；
（3）NaFeO₂强烈水解，生成氢氧化铁沉淀，根据质量守恒可知还应有NaOH；
（4）滤液1中含有Na₂SiO₃、NaAlO₂，调节pH可生成Al（OH）₃、H₂SiO₃；
（5）溶液中得到溶质晶体的方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤等步骤．

解答：解：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CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-，最后向所得溶液中加入氯化钾，生成溶解度极小的K₂Cr₂O₇，
（1）高温加热固体应在坩埚中进行，由于固体中含有碳酸钠，在高温下可与二氧化硅反应，则为防止坩埚炸裂，应用铁坩埚；蒸发浓缩时所用的主要仪器是蒸发皿，
故答案为：C； A；
（2）铬铁矿的主要成分可表示为FeO?Cr₂O₃，还含有MgO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质，都可在高温下与碳酸钠反应，由已知方程式可知，还应存在SiO₂+Na₂CO₃

高温  .

Na₂SiO₃+CO₂↑，
故答案为：SiO₂+Na₂CO₃

高温  .

Na₂SiO₃+CO₂↑；
（3）NaFeO₂强烈水解，生成氢氧化铁沉淀，根据质量守恒可知还应有NaOH，离子方程式为FeO₂^-+2H₂O=Fe（OH）₃↓+OH^-，
故答案为：FeO₂^-+2H₂O=Fe（OH）₃↓+OH^-；
（4）滤液1中含有Na₂SiO₃、NaAlO₂，调节pH可生成Al（OH）₃、H₂SiO₃，故答案为：Al（OH）₃、H₂SiO₃；
（5）溶液中得到溶质晶体的方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤等步骤，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶．

点评：本题考查了物质制备流程和方案的分析判断，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意物质性质的应用、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，题目难度中等．