Question

工业上用重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇）结晶后的母液（含少量杂质Fe³⁺）生产重铬酸钾（K₂Cr₂O₇），其生产流程和相关物质的溶解度曲线及溶解度数据如图（假设流程中反应恰好完全进行）：

物质	溶解度（g/100g H2O）
0℃	40℃	80℃
KCl	28	40.1	51.3
NaCl	35.7	36.4	38
K2Cr2O7	4.7	26.3	73
Na2Cr2O7	163	215	376

（1）由溶解度曲线可知，50℃时，K₂Cr₂O₇、KCl、NaCl三种物质溶解度的大小关系为_____________，100℃时，用等质量的K₂Cr₂O₇、KCl、NaCl三种固体配制成饱和溶液，溶液质量大小关系为_____________。

（2）将40℃四种物质的饱和溶液降温至0℃，溶质质量分数最小的是______________。

（3）加碱液调节pH的目的是____________。

（4）加入氯化钾固体后，反应的化学方程式为___________。根据溶解度数据可知，该反应能够发生的原因是____________。

（5）流程中要得到母液Ⅲ和固体A的操作为___________，蒸发浓缩原因是___________。

Answer

KCl>K2Cr2O7=NaCl NaCl>KCl>K2Cr2O7 K2Cr2O7 除去Fe3+ Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl 低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分，随温度的降低，K2Cr2O7溶解度明显减小 趁热过滤 减少降温造成K2Cr2O7损失

【解析】

（1）根据题中溶解度曲线可知50℃时，K2Cr2O7、KCl、NaCl三种物质溶解度的大小关系为KCl>K2Cr2O7=NaCl；100℃时，K2Cr2O7、KCl、NaCl三种物质溶解度的大小关系为K2Cr2O7>KCl>NaCl，用等质量的三种固体配制成饱和溶液，所需溶剂质量的大小关系为K2Cr2O7KCl>K2Cr2O7。
（2）四种物质的溶解度均随温度的降低而减小，将40℃四种物质的饱和溶液降温至0℃，此时四种溶液仍为饱和溶液，而0℃时四种物质溶解度的大小关系为Na2Cr2O7>NaCl>KCl>K2Cr2O7,故溶质质量分数最小的是K2Cr2O7。
（3）母液中含少量杂质Fe3+，向Na2Cr2O7母液中加碱液调节pH的目的是除去Fe3+。
（4）低温下K2Cr2O7的溶解度远小于其他组分，随温度的降低，K2Cr2O7的溶解度明显减小，故向重铬酸钠母液中加入氯化钾固体，降温后会析出重铬酸钾晶体，反应的化学方程式为。
（5）母液Ⅱ中含有氯化钠和重铬酸钾，得到母液Ⅲ和固体A的操作为蒸发浓缩、趁热过滤；蒸发浓缩的原因是重铬酸钾在低温时溶解度减小，会造成一定的损失。