(2013•商丘三模)铬铁矿主要成分为FeO•Cr2O3,还含有杂质Al2O3.一般铬铁矿中Cr2O3质量分数约为40%

(2013•商丘三模)铬铁矿主要成分为FeO•Cr2O3,还含有杂质Al2O3.一般铬铁矿中Cr2O3质量分数约为40%.由铬铁矿制备重铬酸钾的方法如下:

已知:
①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2
750℃
.
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O3
750℃
.
2NaAlO2+CO2↑;
③Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+
根据题意回答下列问题:
(1)操作I为______,固体X中主要含有______(填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用______(填写仪器或试剂名称).
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是______.
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、______、过滤、______、干燥.
(4)固体Y中主要含有氢氧化铝,请写出调节溶液的pH=7~8时生成氢氧化铝的离子方程式______.
木头-人 1年前 已收到1个回答 举报

fei19831103 花朵

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解题思路:铬铁矿通过焙烧,生成Na2CrO4、Fe2O3、MgO和NaAlO2的混合体系,然后加水溶解得固体Fe2O3、MgO和溶液Na2CrO4、NaAlO2,再调节溶液的PH,使偏铝酸盐完全沉淀,继续调节溶液的PH使CrO42-转化为Cr2O72-,最后向所得溶液中加入氯化钾,生成溶解度极小的K2Cr2O7
(1)依据流程图和题干反应分析判断固体X的成分;通常PH试纸只能测定溶液PH的整数,测定PH是小数的需要用精确试纸或pH计;
(2)结合流程图和反应过程中得到物质分析,酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5为了转化CrO42-离子为Cr2O72-
(3)溶液中得到溶质晶体的方法是蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤步骤分析回答;
(4)调节溶液的pH=7~8时,醋酸可以和偏铝酸根离子之间反应生成氢氧化铝沉淀.

(1)铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,加入氧气和碳酸钠,发生反应为:
①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2

750℃
.
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O3

750℃
.
2NaAlO2+CO2↑;
③Cr2CO72-+H2O⇌2CrO42-+2H+
操作Ⅰ是过滤,得到固体X为Fe2O3、MgO;要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,普通pH试纸只能测定溶液pH到整数,是近似测定,准确测定需要用pH计或精确pH试纸,
故答案为:过滤;Fe2O3、MgO;pH计或精密pH试纸;
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,依据流程图中物质的转化和制备目的可知,结合反应平衡Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+,加入酸,氢离子浓度增大,平衡左移,作用是使CrO42-转化为Cr2O72-,故答案为:使CrO42-转化为Cr2O72-
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体,
故答案为:冷却结晶,洗涤;
(4)调节溶液的pH=7~8时,醋酸可以和偏铝酸根离子之间反应生成氢氧化铝沉淀,反应为:CH3COOH+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CH3COO-,故答案为:CH3COOH+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CH3COO-

点评:
本题考点: 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;制备实验方案的设计.

考点点评: 本题考查了物质制备流程和方案的分析判断,物质性质的应用,题干信息的分析理解,操作步骤的注意问题和基本操作方法是解题关键,题目难度大.

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