Question

重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）為用途極廣的鉻化合物。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K₂Cr₂O₇晶體的過程
如下圖所示：

已知：①K₂Cr₂O₇有強氧化性
②NaFeO₂遇水強烈水解
③Cr₂O₇^2－+ H₂O 2CrO₄^2－ + 2H⁺
請回答：
（1）煅燒鉻鐵礦生成Na₂CrO₄和NaFeO₂反應的化學方程式是　　　　　            。
（2）濾液1的成分除NaOH、Na₂CrO₄外，還含有（填化學式）　　　　　        ；
生成濾渣1中紅褐色物質的反應離子方程式是　　　　　                 。
（3）由濾液2轉化為Na₂Cr₂O₇溶液應加入的試劑是　　　　　 。
（4）向Na₂Cr₂O₇溶液中加入K₂SO₄固體，發生復分解反應而制得K₂Cr₂O₇。生成K₂Cr₂O₇晶體的過程是：加熱濃縮、降溫結晶、過濾、洗滌、干燥。試簡述此法能夠制得K₂Cr₂O₇晶體的原因是：                                                   ；
洗滌時應選用          （選填字母）。

A．蒸餾水

B．酒精

C．稀硫酸

D．飽和K2SO4溶液

（5 ）工業上常用Fe²⁺處理酸性K₂Cr₂O₇廢水，先將Cr₂O₇^2— 轉化為Cr³⁺，該反應的離子方程式為                            ，再調節溶液的pH使金屬離子生成沉淀而除去。

Answer 1

（1）4FeO?Cr₂O₃ + 7O₂ + 20NaOH8Na₂CrO₄ + 4NaFeO₂^— + 10H₂O（2分)
（2）NaAlO₂、Na₂SiO₃（2分)；  FeO₂^— + 2H₂O＝OH ^—+ Fe(OH)₃↓（2分)    
（3）（稀）硫酸（1分）
（4）同溫下K₂Cr₂O₇晶體的溶解度小于Na₂Cr₂O₇，冷卻時會結晶析出（2分)； A（1分）
（5）6Fe²⁺ + Cr₂O₇^2— + 14H⁺ = 6Fe³⁺ + 2Cr³⁺ + 7H₂O（2分)

解析試題分析：（2）由題目信息可知，鉻鐵礦的主要成分FeO?Cr₂O₃，含有SiO₂、Al₂O₃等雜質，SiO₂與NaOH發生反應生成Na₂SiO₃，Al₂O₃與NaOH發生反應，生成NaAlO₂，故還含有Na₂SiO₃、NaAlO₂。濾渣1中紅褐色物質是由于NaFeO₂水解生成氫氧化鈉與氫氧化鐵，反應方程式為NaFeO₂+2H₂O═NaOH+Fe(OH)₃，
（3）由工藝流程可知，Na₂CrO₄在酸性條件下轉化為Na₂Cr₂O₇，故需加入的物質為稀硫酸。
（4）Na₂Cr₂O₇溶液中加入K₂SO₄固體能夠發生復分解反應，說明同溫下K₂Cr₂O₇晶體的溶解度小于Na₂Cr₂O₇，便于結晶析出晶體。
考點：制備實驗方案的設計；常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用