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    【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，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图：

    已知：①Na2CO3＋Al2O32NaAlO2＋CO2↑；

    ②Cr2O72-＋H2O2CrO42-＋2H＋。

    根据题意回答下列问题：

    (1)“焙烧”时FeO·Cr2O3转化为Na2CrO4和Fe2O3，写出“焙烧”时反应的化学方程式：_____________。

    (2)①要检测“酸化”操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用______(填字母代号)。

    a．广泛pH试纸　

    b．甲基橙

    c．pH计

    d．精密pH试纸

    ②“酸化”步骤用醋酸调节溶液pH＜5，其目的是_____________。

    (3)“操作Ⅲ”由多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、_____________、_____________、过滤、洗涤、干燥。

    (4)相关物质的溶解度数据如下表所示。“操作Ⅲ”中发生反应的化学方程式为Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7↓＋2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_____________。

    物质

    KCl

    NaCl

    K2Cr2O7

    Na2Cr2O7

    溶解度

    (g/100 g水)

    0 ℃

    28

    35.7

    4.7

    163

    40 ℃

    40.1

    36.4

    26.3

    215

    80 ℃

    51.3

    38

    73

    376

    (5)称取重铬酸钾试样5.000 g配成500 mL溶液，取出50.00 mL于碘量瓶中，加入20 mL 2 mol/L H2SO4溶液和足量碘化钾，放于暗处5 min。然后加入100 mL水，加入3mL__________(填试剂名称)作指示剂，用0.100 0 mol/L Na2S2O3标准溶液进行滴定，若实验中共用去Na2S2O3标准溶液48.00 mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为___________(保留3位有效数字)。(已知：Cr2O72-＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O；I2＋2S2O32-===2I－＋S4O62-)

    【答案】4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O28Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2 cd 使CrO42-转化为Cr2O72- 蒸发浓缩 冷却结晶 相同温度下K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7的小(或较低温度下，四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小) 淀粉溶液 47.0%

    【解析】

    铬铁矿与碳酸钠混合通过焙烧，得到Na2CrO4、Fe2O3、MgO和NaAlO2的混合体系，然后加水溶解得到固体Fe2O3、MgO和Na2CrO4、NaAlO2溶液，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，生成溶解度较小的K2Cr2O7。

    （1）根据化合价升降法及元素守恒可配平化学方程式；

    （2）①通常pH试纸只能测定溶液pH的整数，测定pH是小数的需要用精确试纸或pH计；

    ②结合流程图和反应过程中得到物质分析，酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5为了转化CrO42-离子为Cr2O72-；

    （3）溶液中得到溶质晶体的方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤步骤分析回答；

    （4）依据物质溶解度比较分析，反应向溶解度小的方向进行；

    （5）碘单质遇到淀粉变蓝，反应的关系式为Cr2O72-～3I2～62S2O32-，由此计算即可。

    （1）根据反应中各物质的元素化合价变化可知，铁从＋2价变为＋3价，铬从＋3价变为＋6价，氧从0价变为－2价，根据化合价升降法及元素守恒可配平化学方程式为

    4FeOCr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑，故答案为：4FeOCr2O3＋8Na2CO3＋7O28Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2↑。

    （2）①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：cd。

    ②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-，故答案为：使CrO42-转化为Cr2O72-。

    （3）操作Ⅲ有多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体，故答案为：蒸发浓缩，冷却结晶。

    （4）依据图表物质的溶解度分析对比，操作Ⅲ发生反应的化学方程式是：Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl；说明相同温度下K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7的小(或较低温度下，四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小)，

    故答案为：相同温度下K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7的小(或较低温度下，四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小)。

    （5）碘遇淀粉显蓝色，因此可以用淀粉作指示剂。根据Cr2O72-＋6I－＋14H＋=2Cr3＋＋3I2＋7H2O、I2＋2S2O32-=2I－＋S4O62-可得反应的关系式为：Cr2O72-～3I2～62S2O32-，所以n(Cr2O72-)=0.1000mol/L×0.048L/6=0.0008mol，所以500mL重铬酸钾中n(Cr2O)=0.008mol，m(K2Cr2O7)=0.008mol×294gmol－1=2.352g，其纯度=2.352g/5g×100%=47%，故答案为：淀粉溶液，47.0%。

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    ①

    ②

    ③

    ④

    ⑤

    ⑥

    ⑦

    ⑧

    (1)①-⑦元素中金属性最强的元素位于周期表中的位置为______________________。

    (2)③与⑤形成的化合物溶于水会剧烈反应生成白色沉淀和气体A,请写出该反应的化学方程式 ___________________ ，气体A的实验室制备化学方程式为______________。

    (3)④所形成的单质与水反应的方程式 _____________，该反应的类型是_______反应。

    (4)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序是__________________（用化学式表示）；④所在族的各元素与氢气化合所形成的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是（用化学式表示）__________________。

    (5)表中元素③、⑥它们最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式为_____________。

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