Question

【题目】铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的工艺如下（部分操作和条件略）：

Ⅰ．将铬铁矿和碳酸钠混合在空气中充分焙烧。

Ⅱ．焙烧后的固体加水浸取，分离得到溶液A和固体A。

Ⅲ．向溶液A中加入醋酸调pH约7～8，分离得到溶液B和固体B。

Ⅳ．再向溶液B中继续加醋酸酸化，使溶液pH小于5。

Ⅴ．向上述溶液中加入氯化钾，得到重铬酸钾晶体。

（1）Ⅰ中焙烧发生的反应如下，配平并填写空缺：

① FeOCr2O3 + Na2CO3 + □ = Na2CrO4 + Fe2O3 + CO2↑

② Na2CO3+Al2O3=2NaAlO2+CO2↑

（2）固体A中主要含有 （填写化学式）。

（3）Ⅴ中发生反应的化学方程式是：Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl，已知下表数据

物质		KCl	NaCl	K2Cr2O7	Na2Cr2O7
溶解度 （g/100g水）	0℃	28	35．7	4．7	163
	40℃	40．1	36．4	26．3	215
	80℃	51．3	38	73	376

获得K2Cr2O7晶体的操作由多步组成，依次是：加入KCl固体、 、过滤、洗涤、干燥得到晶体。洗涤沉淀的操作为 。

（4）Ⅲ中固体B中主要含氢氧化铝，还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质，精确分析固体B中氢氧化铝含量的方法是：称取n g样品，加入过量 （填写试剂名称）、溶解、过滤、再通入过量的CO2、灼烧、冷却、称量，得干燥固体m g。计算样品中氢氧化铝的质量分数为 （用含m、n的代数式表示）。

Answer 1

【答案】（1）4 8 7O2 8 2 8（2）Fe2O3、MgO

（3）蒸发浓缩 、冷却结晶；沿玻璃棒向漏斗（过滤器）中的沉淀上加蒸馏水至刚好浸没沉淀，待水全部自然滤出后，再重复操作2-3次

（4）氢氧化钠溶液 26m/17n ×100﹪

【解析】

试题分析：（1）分析化学工艺流程知Ⅰ将铬铁矿和碳酸钠混合在空气中充分焙烧，铬铁矿的主要成分FeO·Cr2O3与碳酸钠和空气中的O2反应，利用化合价升降法结合原子守恒配平，反应①的化学方程式为4FeOCr2O3 +8Na2CO3 +7O2 =8Na2CrO4 +2Fe2O3 +8CO2↑；② Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑

（2）将灼烧后固体溶于水，MgO和Fe2O3不溶于水，过滤德固体A中主要含有Fe2O3、MgO。

（3）根据Ⅴ中发生反应的化学方程式是：Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl和表中数据知获得K2Cr2O7晶体的操作由多步组成，依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩 、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体。洗涤沉淀的操作为沿玻璃棒向漏斗（过滤器）中的沉淀上加蒸馏水至刚好浸没沉淀，待水全部自然滤出后，再重复操作2-3次。

（4）测定Ⅲ中固体B中氢氧化铝含量涉及的反应为

Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O

CO2+NaAlO2+2H2OAl（OH）3↓+NaHCO3

2Al（OH）3Al2O3+3H2O

设氢氧化铝的质量为x

2Al（OH）3Al2O3+3H2O

156 102

x mg

解得x=26m/17g，样品中氢氧化铝的质量分数为26m/17n ×100﹪。