Question

【題目】(1)鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr2O3，還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì)，以下是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的流程圖。根據(jù)題意回答問題：

已知：①4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑

②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑

③Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+

(2)固體X中主要含有_________（填寫化學(xué)式）；要檢測酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，應(yīng)該使用__________(填寫儀器或試劑名稱)。酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH<5，其目的是________________。

(3)操作Ⅲ有多步組成，獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是：加入KCl固體、蒸發(fā)濃縮、_______、過濾、_______、干燥。

Answer 1

【答案】Fe2O3、MgO pH計(jì) 增大溶液中c(H+)，使平衡逆向移動(dòng)，產(chǎn)生更多的Cr2O72- 冷卻結(jié)晶 洗滌

【解析】

鉻鐵礦通過焙燒，發(fā)生的反應(yīng)有4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑、Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑，所以得到的固體中含有Na2CrO4、Fe2O3、MgO和NaAlO2，然后加水溶解得固體中含有Fe2O3、MgO和溶液中含有Na2CrO4、NaAlO2，檢測酸化操作中溶液的pH是否等于4.5應(yīng)該使用pH計(jì)；調(diào)節(jié)溶液的pH為小于5，目的是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，最后向所得溶液中加入氯化鉀，生成溶解度極小的K2Cr2O7，然后將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到K2Cr2O7晶體。

(2)通過上述分析可知得到的固體X含有Fe2O3、MgO；

要檢測酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，應(yīng)該使用pH計(jì)；

在溶液中存在化學(xué)平衡：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+，向?yàn)V液中加入醋酸并調(diào)節(jié)溶液的pH <5，增大了溶液中c(H+)，H+是生成物，增大生成物的濃度，平衡逆向移動(dòng)，產(chǎn)生更多的Cr2O72-，使溶液中c(Cr2O72-)增大，最后向所得溶液中加入氯化鉀，生成溶解度極小的K2Cr2O7；

(3)操作Ⅲ有多步組成，獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是：加入KCl固體、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。