Question

鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr₂O₃，還含有SiO₂、Al₂O₃等雜質，以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）的過程如下圖所示。
已知：① NaFeO₂遇水強烈水解。  ② Cr₂O₇^2－+ H₂O  2CrO₄^2－ + 2H⁺
K₂Cr₂O₇中Cr元素的化合價是     。
生成濾渣1中紅褐色物質反應的化學方程式是                                 。
濾液1的成分除Na₂CrO₄、Na₂SiO₃外，還含有（填化學式）                    。
利用濾渣2，可制得兩種氧化物，其中一種氧化物經電解冶煉可獲得金屬，該電解反應的化學方程式是                                                          。
由濾液2轉化為Na₂Cr₂O₇溶液應采取的措施是                               。
向Na₂Cr₂O₇溶液中加入KCl固體，獲得K₂Cr₂O₇晶體的操作依次是：加熱濃縮、     、過濾、洗滌、干燥。
煅燒鉻鐵礦生成Na₂CrO₄和NaFeO₂反應的化學方程式是                        。

Answer 1

+6 （1分） ；NaFeO₂+2H₂O→Fe(OH)₃↓+NaOH； NaOH、NaAlO₂
2Al₂O₃(熔融) 4Al + 3O₂↑ 加硫酸酸化；冷卻結晶 （1分）
4FeO·Cr₂O₃ + 7O₂ + 20NaOH8Na₂CrO₄ + 4NaFeO₂+ 10H₂O

試題分析：（1）根據化合物化合價的代數和為0可知，K₂Cr₂O₇中Cr元素的化合價是＋（2×7－1×2）÷2＝＋6價。
（2）由于NaFeO₂遇水強烈水解，則生成濾渣1中紅褐色物質反應的化學方程式是NaFeO₂+2H₂O→Fe(OH)₃↓+NaOH。由于礦石中還含有氧化鋁，且氫氧化鈉是過量的，則濾液1的成分除Na₂CrO₄、Na₂SiO₃外，還含有NaOH、NaAlO₂。
（3）由于濾液中含有偏鋁酸鈉，則可以制備氧化鋁，電解熔融的氧化鋁可以制備金屬鋁，反應的化學方程式是2Al₂O₃(熔融) 4Al + 3O₂↑.
（4）根據方程式Cr₂O₇^2－+ H₂O  2CrO₄^2－ + 2H⁺可知，由濾液2轉化為Na₂Cr₂O₇溶液應采取的措施是加硫酸酸化；獲得K₂Cr₂O₇晶體的操作依次是：加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。
（5）根據原子守恒可知，煅燒鉻鐵礦生成Na₂CrO₄和NaFeO₂反應的化學方程式是4FeO·Cr₂O₃ + 7O₂ + 20NaOH8Na₂CrO₄ + 4NaFeO₂+ 10H₂O。
點評：該題是高考中的常見題型，難度大，綜合性強，對學生的要求高。試題在注重對基礎知識鞏固和訓練的同時，側重對學生能力的培養和解題方法的指導與訓練，有利于培養學生規范嚴謹的實驗設計能力以及評價能力。該類試題綜合性強，理論和實踐的聯系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學生必須認真、細致的審題，聯系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能得出正確的結論。