Question

【題目】鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr2O3，還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質，以下是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀（K2Cr2O7）的流程圖：

已知：①4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑；

②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO；

完成下列填空：

（1）操作Ⅰ在常溫下該反應速率極慢，下列措施中能使反應速率增大的是____。

A.升高溫度 B.通入過量的空氣 C.將原料粉碎 D.增加純堿的用量

（2）固體X中主要含有___（填寫化學式）。

（3）操作Ⅳ中有多步組成，獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是：加入KCl固體、蒸發濃縮、___、____、洗滌、干燥。

（4）如表是相關物質的溶解度數據，操作Ⅳ中發生反應的化學方程式是：Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl，該反應在溶液中能發生的理由是____（文字說明）。

物質	溶解度（g/100g水）
	0℃	40℃	80℃
KCl	28	40.1	51.3
NaCl	35.7	36.4	38
K2Cr2O7	4.7	26.3	73
Na2Cr2O7	163	215	376

（5）副產品Y主要含氫氧化鋁，還含少量鎂、鐵的難溶化合物及可溶性雜質，精確分析Y中氫氧化鋁含量的方法是稱取樣品，加入過量____（填寫試劑）、溶解、過濾、再加入（或通入）____（填寫試劑）、……灼燒、冷卻、稱量，得干燥固體。計算樣品中氫氧化鋁的質量分數為___（用含m、n的代數式表示）。

Answer 1

【答案】AC Fe2O3、MgO 冷卻結晶 過濾 K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小（或四種物質中K2Cr2O7的溶解度最小） NaOH溶液 過量二氧化碳

【解析】

鉻鐵礦的主要成分可表示為FeOCr2O3，還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質，因此加入氧氣和碳酸鈉發生反應①和②，氧化鐵、氧化鋁不溶于水，操作Ⅰ是過濾，因此得到固體X為Fe2O3、MgO，酸化步驟用酸調節溶液pH＜5，依據流程圖中物質的轉化和制備目的可知所以目的是使CrO42-轉化為Cr2O72-，之后根據物質的溶解度大小，從溶液蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾，將得到的晶體洗滌干燥即可得到晶體。根據此分析進行解答。

（1）增大反應速率可以升高溫度或將原料進行粉碎，增大反映的接觸面積。

故答案選A C

（2）由反應可知氧化鐵、氧化鋁不溶于水，操作Ⅰ是過濾，因此得到固體X為Fe2O3、MgO。

故答案為Fe2O3 MgO

（3）利用溶解度得到晶體的一般步驟為：蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾，將得到的晶體洗滌干燥即可得到晶體。

故答案為 冷卻結晶 過濾

（4）由表格數據可看出K2Cr2O7的溶解度很低，是四個物質中最低的，利用溶解度小可以獲得K2Cr2O7的晶體。

故答案為 K2Cr2O7的溶解度比K2Cr2O7小（或四種物質中K2Cr2O7的溶解度最小）

（5）副產品Y主要含氫氧化鋁，還含少量鎂、鐵的難溶化合物及可溶性雜質，利用氫氧化鋁的兩性，加入過量NaOH溶液后過濾，得到四羥基合鋁酸鈉溶液，再加入CO2，灼燒、冷卻得到Al2O3固體，根據鋁元素守恒可得氫氧化鋁的質量分數=。

故答案為