Question

【题目】工业上可用铬铁矿(主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有Al2O3、MgCO3、SiO2等杂质)为原料制备重铬酸钾晶体和绿矾的流程如下：

已知：Ⅰ．常见离子沉淀的pH范围

	Fe3+	Al3+	Mg2+	SiO32-	AlO2-
开始沉淀	1.9	4.2	8.1	9.5	10.2
沉淀完全	3.2	5.3	9.4	8.0	8.5

Ⅱ．焙烧过程中主要发生反应：2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3=4Na2Cr2O4+Fe2O3+4CO2↑+7NaNO2。

（1）绿矾的化学式为________。

（2）焙烧后的混合物中除含有Na2Cr2O4、NaNO2和过量的Na2CO3、NaNO3外，还含有NaAlO2和Na2SiO3等物质，则焙烧过程中NaAlO2的化学方程式为___________________________。

（3）固体Y的主要成分为________(填写化学式)。

（4）酸化过程中用醋酸调节pH=5的目的为________________________；若pH调节的过低，NO2-可被氧化为NO3-，其离子方程式为_________________________________。

（5）调节pH=5后，加入KCl控制一定条件，可析出K2Cr2O7晶体，说明溶解度的大小：K2Cr2O7________Na2Cr2O7(填“大于”或“小于”)。

（6）流程中的一系列操作为____________________________________。

Answer 1

【答案】 FeSO4·7H2O Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑ H2SiO3和Al(OH)3 将CrO42-转化为Cr2O72- Cr2O72-+3NO2-+8H+=2Cr3++3NO3-+4H2O 小于 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

【解析】(1). 绿矾的化学式为FeSO4·7H2O，故答案为：FeSO4·7H2O；

(2). 焙烧过程中，Na2CO3和Al2O3反应生成NaAlO2和CO2，化学方程式为：Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑，故答案为：Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑；

(3). 由离子沉淀的pH范围可知，调节pH=7～8，是为了沉淀H2SiO3和Al(OH)3，所以固体Y的主要成分是H2SiO3和Al(OH)3，故答案为：H2SiO3和Al(OH)3；

(4). 由流程图可知，在酸化过程中用醋酸调节pH=5的目的是将CrO42-转化为Cr2O72-，若pH调节的过低，NO2-可被Cr2O72-氧化为NO3-，离子方程式为：Cr2O72-+3NO2-+8H+=2Cr3++3NO3-+4H2O，故答案为：将CrO42-转化为Cr2O72-；Cr2O72-+3NO2-+8H+=2Cr3++3NO3-+4H2O；

(5). 调节pH=5后，加入KCl控制一定条件，可析出K2Cr2O7晶体，说明在该条件下K2Cr2O7的溶解度最小，故答案为：小于；

(6). 所得滤液为硫酸亚铁溶液，从滤液中得到绿矾晶体的方法为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。