Question

【題目】重鉻酸鉀是一種重要的強(qiáng)氧化劑，工業(yè)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(zhì))為主要原料生產(chǎn)重鉻酸鉀（K2Cr2O7），主要工藝流程如圖：

（1）步驟①中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式___。

（2）步驟③中沉淀是___（填化學(xué)式）

（3）步驟④中反應(yīng)的離子方程式為___。

（4）有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。

步驟⑤加氯化鉀固體后的具體實(shí)驗(yàn)操作為___。經(jīng)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(zhì)，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(jīng)反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)上層為藍(lán)色的CrO5乙醚溶液。CrO5中鉻的化合價(jià)為+6價(jià)，求-2價(jià)和-1價(jià)氧的個(gè)數(shù)比為___，一段時(shí)間后，藍(lán)色逐漸消失，其反應(yīng)的離子方程式為4CrO5+12H+=4Cr3++7O2↑+6H2O，消耗1mol的CrO5轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)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(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾 a 1:4 3.5

【解析】

鉻鐵礦和碳酸鈉與空氣反應(yīng)生成氧化鐵和鉻酸鈉，加水過(guò)濾出不溶的氧化鐵，加酸調(diào)節(jié)pH將硅酸鈉和偏鋁酸鈉變?yōu)槌恋�，制得純凈的鉻酸鈉，再加酸轉(zhuǎn)化為重鉻酸鈉，加入氯化鉀利用溶解度的不同轉(zhuǎn)化為重鉻酸鉀，將溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾等操作得到重鉻酸鉀。

⑴根據(jù)①②③中知道①中反應(yīng)物為Fe(CrO2)2、碳酸鈉、O2，產(chǎn)物主要是氧化鐵、鉻酸鈉，主要反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)①中副反應(yīng)生成了硅酸鈉和偏鋁酸鈉，在步驟③加硫酸調(diào)節(jié)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(zhuǎn)化為重鉻酸根離子，反應(yīng)的離子方程式為2CrO42－ + 2H+ Cr2O72－ +H2O，

故答案為2CrO42－ + 2H+ Cr2O72－ +H2O；

⑷根據(jù)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(shí)驗(yàn)操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾，經(jīng)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(zhì)，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(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾；a；

⑸CrO5中鉻的化合價(jià)為+6價(jià)，設(shè)-2價(jià)氧有x個(gè)，-1價(jià)氧有y個(gè)，x + y = 5，+6 -2x -y = 0 ，解得x = 1，y = 4，因此它們的個(gè)數(shù)比為1:4；用雙線橋分析，

消耗4 molCrO5轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為14 mol，因此消耗1molCrO5轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3.5 mol，

故答案為1:4；3.5。