Question

【題目】重鉻酸鉀是一種重要的強氧化劑，工業上常用鉻鐵礦(主要成分是亞鉻酸亞鐵Fe(CrO2)2，還有硅、鋁等雜質)為主要原料生產重鉻酸鉀（K2Cr2O7），主要工藝流程如圖：

（1）步驟①中主要反應的化學方程式___。

（2）步驟③中沉淀是___（填化學式）

（3）步驟④中反應的離子方程式為___。

（4）有關物質的溶解度如圖所示。

步驟⑤加氯化鉀固體后的具體實驗操作為___。經洗滌、干燥得到K2Cr2O7晶體樣品，得到的樣品中含有少量的NaCl等雜質，洗滌晶體適宜選用的試劑為___。

a.冷水 b.75%乙醇 c.四氯化碳

（5）向一支試管中加入H2O2溶液、乙醚、稀硫酸溶液和幾滴K2Cr2O7溶液，經反應后發現上層為藍色的CrO5乙醚溶液。CrO5中鉻的化合價為+6價，求-2價和-1價氧的個數比為___，一段時間后，藍色逐漸消失，其反應的離子方程式為4CrO5+12H+=4Cr3++7O2↑+6H2O，消耗1mol的CrO5轉移電子的物質的量為___mol。

Answer 1

【答案】4Fe(CrO2)2 + 8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2 H2SiO3、Al(OH)3 2CrO42－ + 2H+ Cr2O72－ +H2O 蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾 a 1:4 3.5

【解析】

鉻鐵礦和碳酸鈉與空氣反應生成氧化鐵和鉻酸鈉，加水過濾出不溶的氧化鐵，加酸調節pH將硅酸鈉和偏鋁酸鈉變為沉淀，制得純凈的鉻酸鈉，再加酸轉化為重鉻酸鈉，加入氯化鉀利用溶解度的不同轉化為重鉻酸鉀，將溶液進行蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾等操作得到重鉻酸鉀。

⑴根據①②③中知道①中反應物為Fe(CrO2)2、碳酸鈉、O2，產物主要是氧化鐵、鉻酸鈉，主要反應的化學方程式4Fe(CrO2)2 + 8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2

故答案為4Fe(CrO2)2 + 8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2；

⑵反應①中副反應生成了硅酸鈉和偏鋁酸鈉，在步驟③加硫酸調節pH，其沉淀是硅酸和氫氧化鋁，

故答案為H2SiO3、Al(OH)3；

⑶步驟④是加硫酸將鉻酸根轉化為重鉻酸根離子，反應的離子方程式為2CrO42－ + 2H+ Cr2O72－ +H2O，

故答案為2CrO42－ + 2H+ Cr2O72－ +H2O；

⑷根據溶解度隨溫度變化曲線可知，步驟⑤加氯化鉀固體后的具體實驗操作為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾，經洗滌、干燥得到K2Cr2O7晶體樣品，得到的樣品中含有少量的NaCl等雜質，洗滌晶體適宜選用的試劑為冷水，原因是重鉻酸鉀在0℃溶解度很小，

故答案為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾；a；

⑸CrO5中鉻的化合價為+6價，設-2價氧有x個，-1價氧有y個，x + y = 5，+6 -2x -y = 0 ，解得x = 1，y = 4，因此它們的個數比為1:4；用雙線橋分析，

消耗4 molCrO5轉移電子物質的量為14 mol，因此消耗1molCrO5轉移電子的物質的量為3.5 mol，

故答案為1:4；3.5。