Question

工業(yè)上用鉻鐵礦（主要成分FeO?Cr₂O₃，雜質(zhì)為SiO₂、Al₂O₃等）生產(chǎn)重鉻酸鉀（化學(xué)式K₂Cr₂O₇，）的流程如下：

（1）固體A中，除Na₂CrO₄、NaFeO₂、NaOH外還有______等；
（2）固體A水浸時(shí)，NaFeO₂會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈水解產(chǎn)生固體B，其化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_____；
（3）固體C中含有2種物質(zhì)，要先加入下列物質(zhì)中的______，然后才能進(jìn)行過(guò)濾分離．
A．氫氧化鈉溶液    B．稀氨水    C．稀鹽酸
（4）步驟④加入鹽酸得到的溶液F中，除Na₂Cr₂O₇外，還含有的溶質(zhì)是______；
（5）在上述流程中，有氧化還原反應(yīng)發(fā)生的是第______步．
（6）已知20℃時(shí)K₂Cr₂O₇飽和溶液濃度為0.4mol?L^-1，步驟⑤中加入固體氯化鉀，若使K⁺離子濃度達(dá)到4mol?L^-1（保持溫度20℃），則溶液F中Cr₂O₇^2-離子的濃度最大為_(kāi)_____．

Answer 1

解：（1）由題目信息可知，鉻鐵礦的主要成分FeO?Cr₂O₃，含有SiO₂、Al₂O₃等雜質(zhì)，SiO₂與NaOH發(fā)生反應(yīng)生成Na₂SiO₃，Al₂O₃與NaOH發(fā)生反應(yīng)，生成NaAlO₂，故還含有Na₂SiO₃、NaAlO₂，
故答案為：Na₂SiO₃、NaAlO₂；
（2）NaFeO₂水解生成氫氧化鈉與氫氧化鐵，反應(yīng)方程式為NaFeO₂+2H₂O═NaOH+Fe（OH）₃，故答案為：NaFeO₂+2H₂O═NaOH+Fe（OH）₃；
（3）由工藝流程可知，固體C中含有氫氧化鋁與硅酸，氫氧化鋁溶液強(qiáng)酸強(qiáng)堿，硅酸溶于強(qiáng)堿、不能與酸（HF除外）反應(yīng)，故應(yīng)加入鹽酸，將氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉，再過(guò)濾分離，
故選：C；
（4）由工藝流程可知，Na₂CrO₄在酸性條件下轉(zhuǎn)化為Na₂Cr₂O₇，根據(jù)元素守恒還有氯化鈉生成，故答案為：NaCl；
（5）由工藝流程可知，第①步反應(yīng)中，鐵元素、鉻元素、氧元素化合價(jià)反應(yīng)變化，屬于氧化還原反應(yīng)，其它各步反應(yīng)中元素的化合價(jià)未變化，不屬于氧化還原反應(yīng)，
故答案為：①；
（6）20℃時(shí)K₂Cr₂O₇飽和溶液濃度為0.4mol?L^-1，該溫度下c²（K⁺）?c（Cr₂O₇^2-）=0.8²?0.4=0.256，所以使K⁺離子濃度達(dá)到4mol?L^-1（保持溫度20℃），溶液F中Cr₂O₇^2-離子的濃度最大為mol/L=0.016mol/L，故答案為：0.016mol/L．
分析：（1）由題目信息可知，鉻鐵礦的主要成分FeO?Cr₂O₃，含有SiO₂、Al₂O₃等雜質(zhì)，SiO₂、Al₂O₃與NaOH發(fā)生反應(yīng)；
（2）NaFeO₂會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈水解，生成固體B，可推知NaFeO₂水解生成氫氧化鈉與氫氧化鐵；
（3）由工藝流程可知，固體C中含有氫氧化鋁與硅酸，氫氧化鋁溶液強(qiáng)酸強(qiáng)堿，硅酸溶于強(qiáng)堿、不能與酸（HF除外）反應(yīng)，據(jù)此判斷；
（4）由工藝流程可知，Na₂CrO₄在酸性條件下轉(zhuǎn)化為Na₂Cr₂O₇，根據(jù)元素守恒還有氯化鈉生成；
（5）元素化合價(jià)在反應(yīng)前后發(fā)生變化的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)；
（6）一定溫度下，溶液中c²（K⁺）?c（Cr₂O₇^2-）為定值，根據(jù)20℃時(shí)K₂Cr₂O₇飽和溶液濃度為0.4mol?L^-1，計(jì)算c²（K⁺）?c（Cr₂O₇^2-）的值，據(jù)此計(jì)算．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)工藝流程的理解、閱讀題目獲取信息能力、物質(zhì)推斷、化學(xué)用語(yǔ)、化學(xué)計(jì)算、氧化還原反應(yīng)等，綜合性較大，難度中等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合運(yùn)用知識(shí)、信息進(jìn)行解決問(wèn)題的能力．