Question

鉻鐵礦的主要成分的化學式為FeO·Cr₂O₃，還含有SiO₂、Al₂O₃等雜質。工業上常采用固體堿熔氧化法用鉻鐵礦粉制備重鉻酸鉀，流程為：

已知：①NaFeO₂遇水強烈水解；
②重鉻酸鉀為橙紅色針狀晶體，溶于水，不溶于乙醇，有強氧化性；
③2CrO₄^2－ + 2H⁺Cr₂O₇^2－+ H₂O
（1）灼燒操作一般在坩堝中進行，下列物質適合用來制作此實驗坩堝材料的是      

A．鐵

B．氧化鋁

C．石英

D．陶瓷

（2）①鉻鐵礦經粉碎處理的目的是                                            。
②寫出Cr₂O₃和純堿、氧氣反應生成Na₂CrO₄的化學方程式為                ；
③NaFeO₂水浸時強烈水解生成氫氧化鐵沉淀，離子方程式為___           ___。
（3）濾液1的成分除Na₂CrO₄、NaOH外，還含有（填化學式）            ，
（4）通過途徑Ⅰ從Na₂CrO₄溶液獲得K₂Cr₂O₇晶體，操作步驟有：“酸化”→加KCl固體→蒸發濃縮→操作a→過濾→洗滌→干燥。
① “酸化”步驟用醋酸調節溶液pH＜5，其目的是                 ；
②操作a的名稱                            。

Answer 1

（1）A ( 3分）
（2）① 增大反應物的表面積，加快反應速率（2分）
② 2Cr₂O₃ + 3O₂+4Na₂CO₃ 4Na₂CrO₄+4CO₂↑（3分，未配平扣1分）
③ FeO₂^－+2H₂O=Fe(OH)₃↓+OH^－ （3分，未配平扣1分）
（3）NaAlO₂ 、Na₂SiO₃（2分）
（4）①使2CrO₄^2－ + 2H⁺Cr₂O₇^2－+ H₂O 的平衡向正反應方向移動，盡量將CrO₄^2-轉化為Cr₂O₇^2-（2分）
②冷卻結晶（1分，只寫冷卻或只寫結晶不得分）

試題分析：（1）陶瓷中含二氧化硅，石英的作用成分是二氧化硅，氫氧化鈉與氧化鋁、二氧化硅反應，所以適合用來制作此實驗坩堝材料的是鐵，答案選A；
（2）①粉碎固體使其與反應物的接觸面積增大，加快反應速率；
② 根據元素守恒判斷Cr₂O₃和純堿、氧氣反應生成Na₂CrO₄和二氧化碳，化學方程式為
2Cr₂O₃ + 3O₂+4Na₂CO₃ 4Na₂CrO₄+4CO₂↑；
③ NaFeO₂水浸時強烈水解生成氫氧化鐵沉淀，書寫離子方程式時可逆符號變為“=”，離子方程式為
FeO₂^－+2H₂O=Fe(OH)₃↓+OH^－
（3）SiO₂、Al₂O₃等雜質與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉、偏鋁酸鈉，所以濾液1的成分除Na₂CrO₄、NaOH外，還含有NaAlO₂ 、Na₂SiO₃
（4）①根據已知③Na₂CrO₄溶液中存在2CrO₄^2－ + 2H⁺Cr₂O₇^2－+ H₂O平衡，加入醋酸調節pH<5，使平衡正向移動，盡量將CrO₄^2-轉化為Cr₂O₇^2-
②由溶液得到晶體的一般步驟是加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥，所以本實驗中加熱濃縮后應冷卻結晶。