Question

【題目】[2017·新課標III]重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3，還含有硅、鋁等雜質。制備流程如圖所示：

回答下列問題：

（1）步驟①的主要反應為：

FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2

上述反應配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的系數比為__________。該步驟不能使用陶瓷容器，原因是________________。

（2）濾渣1中含量最多的金屬元素是____________，濾渣2的主要成分是_____________及含硅雜質。

（3）步驟④調濾液2的pH使之變____________（填“大”或“小”），原因是___________________（用離子方程式表示）。

（4）有關物質的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到___________（填標號）得到的K2Cr2O7固體產品最多。

a．80℃ b．60℃ c．40℃ d．10℃

步驟⑤的反應類型是___________________。

（5）某工廠用m1 kg 鉻鐵礦粉（含Cr2O3 40%）制備K2Cr2O7，最終得到產品 m2 kg，產率為________。

Answer 1

【答案】（1）2∶7 陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應

（2）鐵 Al(OH)3

（3）小 2+2H++H2O

（4）d 復分解反應

（5）×100%

【解析】（1）FeO·Cr2O3是還原劑，氧化產物為Na2CrO4和Fe2O3，每摩轉移7 mol電子，而NaNO3是氧化劑，還原產物為NaNO2，每摩轉移2 mol電子，根據電子守恒可知，FeO·Cr2O3和NaNO3的系數比為2∶7；陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應，則熔融時不能使用陶瓷容器。

（2）熔塊中氧化鐵不溶于水，過濾后進入濾渣1，則濾渣1中含量最多的金屬元素是鐵；濾液1中含有AlO2、SiO32及CrO42，調節溶液pH并過濾后得濾渣2為Al(OH)3及含硅雜質。

（3）濾液2調節pH的目的是提高溶液的酸性，pH變小；因為溶液中存在2CrO42+2H+Cr2O72+H2O，增大溶液中H+濃度，可促進平衡正向移動，提高溶液中Cr2O72的濃度。

（4）由圖示可知，在10 ℃左右時，得到K2Cr2O7的固體最多；2KCl+Na2Cr2O7=K2Cr2O7↓+2NaCl的反應類型為復分解反應。

（5）樣品中Cr2O3的質量為m1×40% kg，則生成K2Cr2O7的理論質量為m1×40% kg×，則所得產品的產率為m2 kg÷（m1×40% kg×）×100%=×100%。