Question

【題目】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）某工廠用76 kg 鉻鐵礦粉（含Cr2O3 40%）制備K2Cr2O7，最終得到產品41.16kg，則產率為_______。

Answer 1

【答案】 7：2 不能 Fe A1(OH)3 小 2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O 70%

【解析】(1) FeO·Cr2O3是還原劑，完全氧化為Na2CrO4和Fe2O3，每mol轉移7mol電子，而NaNO3是氧化劑，還原產物為NaNO2，每mol轉移2mol電子，根據電子守恒可知，FeO·Cr2O3和NaNO3的系數比為 7:2，烙塊在高溫下會與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A1(OH)3；（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)樣品中Cr2O3的質量為76 kg ×40%=30.4kg，則生成K2Cr2O7 的理論質量為30.4kg×=58.8kg，則所得產品的產率為×100%=70%。