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，下图所示是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的工艺流程。

已知1：物质的溶解度（g/100g水）

物质	0℃	40℃	80℃
KCl	28.0	40.1	51.3
NaCl	35.7	36.4	38.0
K2Cr2O7	4.7	26.3	73.0
Na2Cr2O7	163.0	215.0	376.0

已知2：①焙烧时有Na2CrO4、 Fe2O3 、NaAlO2 等生成。

②Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+ ；

③Cr2O72-具有很强的氧化性

回答问题：

（1）“浸出”步骤中，为了提高浸出率，可采取的措施有加热、研磨或_______________等（要求写一条）。

（2）固体b中主要含有______________________（填写化学式）。

（3）要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用_______（填写仪器或用品名称）。

（4）酸化步骤用醋酸调节溶液的pH﹤5，其目的是____________________；不用盐酸调节溶液pH的原因是______________________________________。

（5）操作III发生反应的化学方程式是____________________________ ；

（6）写出焙烧时生成NaAlO2的化学方程式____________________。

Answer 1

【答案】 搅拌 Al(OH)3 pH计或精密pH试纸 使CrO42-转化为Cr2O72- Cr2O72-会把盐酸（或氯离子）氧化为氯气 Na2Cr2O7 + 2KCl= K2Cr2O7 ↓+2NaCl Na2CO3 + Al2O3NaAlO2+ CO2↑

【解析】铬铁矿的主要成分可表示为FeOCr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，加入氧气和碳酸钠，发生反应为：①4FeOCr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑；②Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2↑，因此铬铁矿通过焙烧，生成Na2CrO4、Fe2O3、MgO和NaAlO2的混合体系，然后加水溶解得固体Fe2O3、MgO和溶液Na2CrO4、NaAlO2，再调节溶液的pH，使偏铝酸盐完全沉淀，继续调节溶液的pH使CrO42-转化为Cr2O72-，最后向所得溶液中加入氯化钾，生成溶解度极小的K2Cr2O7。

(1)浸出”步骤中，为了提高浸出率，可采取的措施有加热，搅拌，研磨等加快反应速率，故答案为：搅拌；

(2)操作Ⅰ是过滤得到固体a为Fe2O3、MgO，操作Ⅱ是调节溶液的PH，使偏铝酸盐完全沉淀生成氢氧化铝，b为Al(OH)3，故答案为：Al(OH)3；

(3)要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，普通pH试纸只能测定溶液pH到整数，是近似测定，准确测定需要用pH计或精确pH试纸，故答案为：pH计或精密pH试纸；

(4)酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，依据流程图中物质的转化和制备目的可知，结合反应平衡Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+，加入酸，氢离子浓度增大，平衡左移，作用是使CrO42-转化为Cr2O72-，不用盐酸调节溶液pH的原因是重铬酸钾具有强氧化性能氧化氯离子为氯气，故答案为：使CrO42-转化为Cr2O72-；Cr2O72-会把盐酸(或氯离子)氧化为氯气；

(5)操作Ⅲ有多步组成，发生反应的化学方程式是Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl，故答案为：Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl；

(6)焙烧时生成NaAlO2的化学方程式为Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2↑，故答案为：Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2↑。