Question

【題目】鉻鐵礦的主要成分可表示為FeOCr2O3 ， 還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質，以下是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀（K2Cr2O7）的流程圖：
已知：
①4FeOCr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑；
②Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2↑；
根據題意回答下列問題：
（1）操作I在常溫下該反應速度極慢，下列措施中能使反應速率增大的是 ．
A.升高溫度
B.通入過量的空氣
C.將原料粉碎
D.增加純堿的用量
（2）固體X中主要含有（填寫化學式）；
（3）酸化步驟用鹽酸調節溶液pH＜5，并煮沸其目的是 ． （離子方程式表示）
（4）操作 iv有多步組成，獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是：加入KCl固體、蒸發濃縮、、、洗滌、干燥．
（5）表是相關物質的溶解度數據，操作Ⅲ發生反應的化學方程式是：Na2Cr2O7+2KCl→K2Cr2O7↓+2NaCl．該反應在溶液中能發生的理由是 ． （文字說明）

物質	溶解度/（g/100g水）
	0°C	40°C	80°C
KCl	28	40.1	51.3
NaCl	35.7	36.4	38
K2Cr2O7	4.7	26.3	73
Na2Cr2O7	163	215	376

（6）副產品Y主要含氫氧化鋁，還含少量鎂、鐵的難溶化合物及可溶性雜質，精確分析Y中氫氧化鋁含量的方法是稱取n g樣品，加入過量（填寫試劑）、溶解、過濾、再（填寫試劑）、…灼燒、冷卻、稱量，得干燥固體m g．計算樣品中氫氧化鋁的質量分數為（用含m、n的代數式表示）．

Answer 1

【答案】
（1）ABC
（2）Fe2O3、MgO
（3）Cr2O72﹣+H2O═2CrO42﹣+2H+
（4）冷卻結晶；過濾
（5）K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小（或四種物質中K2Cr2O7的溶解度最小）
（6）NaOH溶液；通入過量二氧化碳；
【解析】解：（1）A．升高溫度，可以加快反應速率，故A正確； B．通入過量的空氣，增大了氧氣的量，可以加快反應速率，故B正確； C．將原料粉碎，增大了接觸面積，可以加快反應速率，故C正確；D．純堿是固體，不涉及濃度問題，所以改變純堿的量，不能改變反應速率，故D錯誤；所以答案是：ABC；（2）鉻鐵礦的主要成分可表示為FeOCr2O3 ， 還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質，加入氧氣和碳酸鈉，發生反應為：4FeOCr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑；Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2↑；Cr2O72﹣+H2O2CrO42﹣+2H+ ， 操作Ⅰ是過濾得到固體X為Fe2O3、MgO，所以答案是：Fe2O3、MgO；（3）酸化步驟用醋酸調節溶液pH＜5，依據流程圖中物質的轉化和制備目的可知，結合反應平衡Cr2O72﹣+H2O2CrO42﹣+2H+ ， 加入酸，氫離子濃度增大，平衡左移，作用是使CrO42﹣轉化為Cr2O72﹣ ， 所以答案是：Cr2O72﹣+H2O═2CrO42﹣+2H+；（4）操作Ⅲ有多步組成，獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是：加入KCl固體、蒸發濃縮，冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到晶體，
所以答案是：冷卻結晶；過濾；（5）依據圖表物質的溶解度分析對比，操作Ⅲ發生反應的化學方程式是：Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl；說明K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小（或四種物質中K2Cr2O7的溶解度最小），所以答案是：K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小（或四種物質中K2Cr2O7的溶解度最小）；（6）副產品Y主要含氫氧化鋁，還含少量鎂、鐵的難溶化合物及可溶性雜質，精確分析Y中氫氧化鋁含量的方法是先利用氫氧化鋁的兩性，用氫氧化鈉溶液溶解氫氧化鋁過濾得到濾液中通入二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀，灼燒干燥得到氧化鋁干燥固體m g，依據鋁元素守恒計算，樣品中氫氧化鋁的質量分數= ×100%= ，
所以答案是：NaOH溶液；通入過量二氧化碳； ．