Question

7．紅礬鈉（重鉻酸鈉：Na₂Cr₂O₇•2H₂O）是重要的化工原料，在印染、電鍍等行業(yè)應(yīng)用十分廣泛．工業(yè)上以鉻鐵礦（主要成分為FeO•Cr₂O₃，還含少量SiO₂）為原料制取紅礬鈉的流程如圖所示．
已知：步驟①中發(fā)生的主要反應(yīng)為4FeO•Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂，SiO₂+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑．
試回答下列問(wèn)題：
（1）鉻鐵礦在氧化煅燒前要先粉碎，其目的是增大鉻鐵礦與硫酸的接觸面積，加快鉻鐵礦的溶解．
（2）濾渣1的主要成分是Fe₂O₃，濾液1的主要成分為Na₂CrO₄、Na₂SiO₃．
（3）步驟③調(diào)pH的目的是使硅酸鈉生成硅酸沉淀而除去．
（4）步驟⑤中反應(yīng)的離子方程式為2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，酸化時(shí)不能（填“能”或“不能”）用鹽酸代替硫酸，原因是Cr₂O₇^2-有強(qiáng)氧化性，能氧化鹽酸．
（5）稱(chēng)取29.8g紅礬鈉，與稍過(guò)量的KCl固體充分混合，溶于水后經(jīng)適當(dāng)操作可得到K₂Cr₂O₇，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂Cr₂O₇+2KCl═K₂Cr₂O₇+2NaCl，若得到的K₂Cr₂O₇的質(zhì)量為26.3g，則K₂CrO₇的產(chǎn)率89.5%．

Answer 1

分析 鉻鐵礦（主要成分為FeO•Cr₂O₃，還含少量SiO₂）加入碳酸鈉煅燒，可生成Na₂CrO₄、Fe₂O₃、Na₂SiO₃等，加入水浸取，得到濾渣1為Fe₂O₃，過(guò)濾得濾液1為Na₂CrO₄、Na₂SiO₃等，將濾液調(diào)節(jié)pH得到濾渣2為H₂SiO₃，過(guò)濾后將濾液酸化，發(fā)生了反應(yīng)2Na₂CrO₄+H₂SO₄?Na₂SO₄+Na₂Cr₂O₇+H₂O，生成了Na₂Cr₂O₇和Na₂SO₄，蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸鈉，冷卻結(jié)晶得到Na₂Cr₂O₇•2H₂O，據(jù)此答題．

解答 解：鉻鐵礦（主要成分為FeO•Cr₂O₃，還含少量SiO₂）加入碳酸鈉煅燒，可生成Na₂CrO₄、Fe₂O₃、Na₂SiO₃等，加入水浸取，得到濾渣1為Fe₂O₃，過(guò)濾得濾液1為Na₂CrO₄、Na₂SiO₃等，將濾液調(diào)節(jié)pH得到濾渣2為H₂SiO₃，過(guò)濾后將濾液酸化，發(fā)生了反應(yīng)2Na₂CrO₄+H₂SO₄?Na₂SO₄+Na₂Cr₂O₇+H₂O，生成了Na₂Cr₂O₇和Na₂SO₄，蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸鈉，冷卻結(jié)晶得到Na₂Cr₂O₇•2H₂O，
（1）鉻鐵礦在氧化煅燒前要先粉碎的主要目的是增大固體與硫酸的接觸的表面積，加快鉻鐵礦的溶解速率，
故答案為：增大鉻鐵礦與硫酸的接觸面積，加快鉻鐵礦的溶解；
（2）根據(jù)上面的分析可知，濾渣1的主要成分是 Fe₂O₃，濾液1的主要成分為Na₂CrO₄、Na₂SiO₃，
故答案為：Fe₂O₃；Na₂CrO₄、Na₂SiO₃；
（3）根據(jù)上面的分析可知，步驟③調(diào)pH的目的是使硅酸鈉生成硅酸沉淀而除去，
故答案為：使硅酸鈉生成硅酸沉淀而除去；
（4）步驟⑤中反應(yīng)為酸性條件下，反應(yīng)的離子方程式為 2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，由于Cr₂O₇^2-有強(qiáng)氧化性，能氧化鹽酸，所以酸化時(shí)不能用鹽酸代替硫酸，
故答案為：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O；不能；Cr₂O₇^2-有強(qiáng)氧化性，能氧化鹽酸；
（5）根據(jù)方程式Na₂Cr₂O₇+2KCl═K₂Cr₂O₇+2NaCl可知，29.8gNa₂Cr₂O₇•2H₂O理論上可生成K₂Cr₂O₇的質(zhì)量為$\frac{29.8}{298}×294$g=29.4g，所以K₂CrO₇的產(chǎn)率為$\frac{26.3g}{29.4g}$×100%=89.5%，
故答案為：89.5%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備流程和方案的分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意把握題干信息的分析理解，操作步驟的注意問(wèn)題和基本操作方法是解題關(guān)鍵，題目難度中等．