Question

铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr₂O₃，还含有SiO₂、Al₂O₃等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的过程如下图所示。

已知：① NaFeO₂遇水强烈水解。  ② Cr₂O₇^2－+ H₂O  2CrO₄^2－ + 2H⁺

K₂Cr₂O₇中Cr元素的化合价是     。

生成滤渣1中红褐色物质反应的化学方程式是                                 。

滤液1的成分除Na₂CrO₄、Na₂SiO₃外，还含有（填化学式）                    。

利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是                                                          。

由滤液2转化为Na₂Cr₂O₇溶液应采取的措施是                               。

向Na₂Cr₂O₇溶液中加入KCl固体，获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是：加热浓缩、     、过滤、洗涤、干燥。

煅烧铬铁矿生成Na₂CrO₄和NaFeO₂反应的化学方程式是                        。

 

Answer 1

【答案】

+6 （1分） ；NaFeO₂+2H₂O→Fe(OH)₃↓+NaOH； NaOH、NaAlO₂

2Al₂O₃(熔融) 4Al + 3O₂↑ 加硫酸酸化；冷却结晶 （1分）

4FeO·Cr₂O₃ + 7O₂ + 20NaOH8Na₂CrO₄ + 4NaFeO₂+ 10H₂O

【解析】

试题分析：（1）根据化合物化合价的代数和为0可知，K₂Cr₂O₇中Cr元素的化合价是＋（2×7－1×2）÷2＝＋6价。

（2）由于NaFeO₂遇水强烈水解，则生成滤渣1中红褐色物质反应的化学方程式是NaFeO₂+2H₂O→Fe(OH)₃↓+NaOH。由于矿石中还含有氧化铝，且氢氧化钠是过量的，则滤液1的成分除Na₂CrO₄、Na₂SiO₃外，还含有NaOH、NaAlO₂。

（3）由于滤液中含有偏铝酸钠，则可以制备氧化铝，电解熔融的氧化铝可以制备金属铝，反应的化学方程式是2Al₂O₃(熔融) 4Al + 3O₂↑.

（4）根据方程式Cr₂O₇^2－+ H₂O  2CrO₄^2－ + 2H⁺可知，由滤液2转化为Na₂Cr₂O₇溶液应采取的措施是加硫酸酸化；获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是：加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

（5）根据原子守恒可知，煅烧铬铁矿生成Na₂CrO₄和NaFeO₂反应的化学方程式是4FeO·Cr₂O₃ + 7O₂ + 20NaOH8Na₂CrO₄ + 4NaFeO₂+ 10H₂O。

考点：考查化合价的判断、方程式的书写、反应条件的控制、基本实验操作等

点评：该题是高考中的常见题型，难度大，综合性强，对学生的要求高。试题在注重对基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计能力以及评价能力。该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。