Question

铬铁矿的主要成分可表示为FeO?Cr₂O₃，还含有SiO₂、Al₂O₃等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的过程如下图所示．

已知：①NaFeO₂遇水强烈水解．②Cr₂O₇^2-+H₂O  2CrO₄^2-+2H⁺
请回答：
（1）K₂Cr₂O₇中Cr元素的化合价是______．
（2）生成滤渣1中红褐色物质的反应的化学方程式是______．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______ 4Al+3O₂↑

Answer 1

【答案】分析：（1）根据化合价规则来计算元素的化合价；
（2）根据NaFeO₂的性质以及氧化铝和二氧化硅的性质来回答；
（3）工业上电解氧化铝来生产金属铝；
（4）铬酸根在酸性条件下可以转化为重铬酸根；
（5）根据物质的溶解度随温度的变化来分析；
（6）根据Na₂CrO₄和NaFeO₂的性质来回答．
解答：解：（1）根据化合价规则：化合物中各个元素的化合价代数和是0，K是+1价，O是-2价，所以K₂Cr₂O₇中Cr元素的化合价是+6，故答案为：+6；
（2）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：NaFeO₂+2H₂O=NaOH+Fe（OH）₃↓；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↑，
故答案为：2Al₂O₃（熔融） 4Al+3O₂↑；
（4）根据题目信息：Cr₂O₇^2-+H₂O  2CrO₄^2-+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，故答案为：4FeO?Cr₂O₃+7O₂+20NaOH 8Na₂CrO₄+4NaFeO₂+10H₂O．
点评：本题是一道关于铁的化合物知识的综合题目，考察角度很广，难度很大．