Question

由固體堿熔氧化法可制備重鉻酸鉀，已知精選后的鉻鐵礦主要成分是亞鉻酸鐵[Fe（CrO₂）₂或FeO?Cr₂O₃]，還含有硅、鋁的氧化物等雜質．

（1）若氧化焙燒在實驗室進行，所用的主要儀器是

 

（填序號，下同）；蒸發(fā)濃縮時所用的主要儀器是

 

．
A．蒸發(fā)皿             B．普通坩堝            C．鐵坩堝
（2）氧化焙燒時，發(fā)生重要反應的化學方程式有：
6FeO?Cr₂O₃+12Na₂CO₃+7KClO₃=12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12CO₂↑，
Al₂O₃+Na₂CO₃

△  .

2NaAlO₂+CO₂↑，F(xiàn)e₂O₃+Na₂CO₃

△  .

2NaFeO₂+CO₂↑
以及：

 

．
（3）用水浸取熔塊時，NaFeO₂強烈水解，生成氫氧化鐵沉淀而除去，試寫出離子方程式：

 

．
（4）殘渣2的主要成分有（填化學式）

 

．
（5）已知K₂Cr₂O₇和NaCl兩種物質的溶解度隨溫度變化變化如下：

溫  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

則最后一步由混合液轉變成K₂Cr₂O₇晶體的操作是

 

、

 

、過濾、洗滌、烘干．

Answer 1

考點：常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用,難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：鉻鐵礦通過焙燒，生成Na₂CrO₄、Fe₂O₃、MgO和NaAlO₂的混合體系，然后加水溶解得固體Fe₂O₃、MgO和溶液Na₂CrO₄、NaAlO₂，再調節(jié)溶液的pH，使偏鋁酸鹽完全沉淀，繼續(xù)調節(jié)溶液的pH使CrO₄^2-轉化為Cr₂O₇^2-，最后向所得溶液中加入氯化鉀，生成溶解度極小的K₂Cr₂O₇，
（1）高溫加熱固體應在坩堝中進行，為防止坩堝炸裂，應用鐵坩堝；蒸發(fā)濃縮時所用的主要儀器是蒸發(fā)皿；
（2）鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO?Cr₂O₃，還含有MgO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等雜質，都可在高溫下與碳酸鈉反應；
（3）NaFeO₂強烈水解，生成氫氧化鐵沉淀，根據(jù)質量守恒可知還應有NaOH；
（4）濾液1中含有Na₂SiO₃、NaAlO₂，調節(jié)pH可生成Al（OH）₃、H₂SiO₃；
（5）溶液中得到溶質晶體的方法是蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾、洗滌等步驟．

解答：解：鉻鐵礦通過焙燒，生成Na₂CrO₄、Fe₂O₃、MgO和NaAlO₂的混合體系，然后加水溶解得固體Fe₂O₃、MgO和溶液Na₂CrO₄、NaAlO₂，再調節(jié)溶液的pH，使偏鋁酸鹽完全沉淀，繼續(xù)調節(jié)溶液的pH使CrO₄^2-轉化為Cr₂O₇^2-，最后向所得溶液中加入氯化鉀，生成溶解度極小的K₂Cr₂O₇，
（1）高溫加熱固體應在坩堝中進行，由于固體中含有碳酸鈉，在高溫下可與二氧化硅反應，則為防止坩堝炸裂，應用鐵坩堝；蒸發(fā)濃縮時所用的主要儀器是蒸發(fā)皿，
故答案為：C； A；
（2）鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO?Cr₂O₃，還含有MgO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等雜質，都可在高溫下與碳酸鈉反應，由已知方程式可知，還應存在SiO₂+Na₂CO₃

高溫  .

Na₂SiO₃+CO₂↑，
故答案為：SiO₂+Na₂CO₃

高溫  .

Na₂SiO₃+CO₂↑；
（3）NaFeO₂強烈水解，生成氫氧化鐵沉淀，根據(jù)質量守恒可知還應有NaOH，離子方程式為FeO₂^-+2H₂O=Fe（OH）₃↓+OH^-，
故答案為：FeO₂^-+2H₂O=Fe（OH）₃↓+OH^-；
（4）濾液1中含有Na₂SiO₃、NaAlO₂，調節(jié)pH可生成Al（OH）₃、H₂SiO₃，故答案為：Al（OH）₃、H₂SiO₃；
（5）溶液中得到溶質晶體的方法是蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾、洗滌等步驟，故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結晶．

點評：本題考查了物質制備流程和方案的分析判斷，為高頻考點，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注意物質性質的應用、題干信息的分析理解、操作步驟的注意問題和基本操作方法是解題關鍵，題目難度中等．