Question

用废铬铁催化剂等为原料生产重铬酸钾及高铁酸钾的主要流程如下：

已知：①部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表

氢氧化物	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe（OH）3	2.7	3.7
Fe（OH）2	7.6	9.6
Cr（OH）3	4.3	5.6

②重铬酸钾在水中的溶解度数据：

温度/℃	10	20	50	80	100
溶解度/g	8.5	13.1	37.0	73.0	102.0

请回答下列问题：
（1）反应Ⅱ加入NaOH调节溶液pH的范围为

3.7≤溶液pH＜4.3

．
（2）反应Ⅳ中，每生成1molNa₂CrO₄，消耗NaClO₃

0.5

mol．
（3）反应Ⅵ的离子方程式为

3ClO^-+2Fe（OH）₃+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O

．
（4）从反应Ⅴ所得产物的混合溶液中分离出K₂Cr₂O₇的实验操作方法是

加热浓缩、冷却结晶

．

Answer 1

分析：（1）反应Ⅱ加入NaOH调节溶液pH使产生氢氧化铁沉淀，而三价铬离子和亚铁离子不产生沉淀，根据氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH判断；
（2）反应Ⅳ是Cr（OH）₃和KClO₃在碱中发生了氧化还原反应生成Na₂CrO₄和氯化钾、氯化钠，依据电子守恒计算得到；
（3）反应Ⅵ是氢氧化铁被次氯酸钠在碱溶液中氧化为高铁酸盐，本身被还原为氯离子，依据离子方程式书写的电荷守恒、原子守恒写出；
（4）根据溶质溶解度与温度的关系分析．

解答：解：（1）根据氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH，氢氧化铁沉淀完全的pH为3.7，氢氧化铬开始产生沉淀的pH为4.3，调节溶液的PH式产生氢氧化铁沉淀而不产生氢氧化铬和氢氧化亚铁沉淀，所以溶液的PH为：3.7≤溶液pH＜4.3，
故答案为：3.7≤溶液pH＜4.3；
（2）反应Ⅳ是Cr（OH）₃和KClO₃在碱中发生了氧化还原反应生成Na₂CrO₄和氯化钾、氯化钠，Cr（OH）₃～Na₂CrO₄～3e^-；每生成1molNa₂CrO₄转移电子物质的量为3mol；得到电子的是KClO₃生成氯离子，KClO₃～Cl^-～6e^-；依据电子守恒计算得到消耗KClO₃物质的量为0.5mol，
故答案为：0.5；
（3）反应Ⅵ是氢氧化铁被次氯酸钠在碱溶液中氧化为高铁酸盐，本身被还原为氯离子，反应的离子方程式为：3ClO^-+2Fe（OH）₃+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案为：3ClO^-+2Fe（OH）₃+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
（4）根据表格知，温度越高，K₂Cr₂O₇的溶解度越大，要想从溶液中分离出K₂Cr₂O₇，应该采用加热浓缩、冷却结晶的方法，故答案为：加热浓缩、冷却结晶．

点评：本题考查了物质的分离和提纯、氧化还原反应的电子守恒、离子方程式书写等知识点，注意结合题给信息进行分析解答，题目难度较大．