Question

重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，重铬酸钾的溶解度随温度影响较大．工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO•Cr₂O₃，杂质为SiO₂、Al₂O₃）为原料生产它，实验室模拟工业法用铬铁矿制K₂Cr₂O₇的主要工艺如图．涉及的主要反应是：

6FeO•Cr₂O₃+24NaOH+7KClO₃=12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12H₂O

（1）碱浸前将铬铁矿粉碎的作用是             ．

（2）步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是             ．

（3）操作④中，酸化时，CrO₄^2﹣转化为Cr₂O₇^2﹣，写出平衡转化的离子方程式               ．

（4）用简要的文字说明操作⑤加入KCl的原因              ．

（5）已知在常温下FeS 的 K_sp=6.25×10 ^﹣18，H₂S 饱和溶液中 c （H⁺）与 c （S^2﹣）之间存在如下关系：c² （H⁺）•c（S^2﹣）=1.0×10^﹣22．在该温度下，将适量 FeS 投入硫化氢饱和溶液中，欲使溶液中（Fe²⁺）为 lmol/L，应调节溶液的c（H^十）为                ．

Answer

（1）增大接触面积，增大反应速率；

（2）H2SiO3、Al（OH）3；

（3）2CrO42﹣+2H+⇌Cr2O72﹣+H2O；

（4）温度对氯化钠的溶解度影响小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大，利用复分解反应，可得到重铬酸钾；

（5）4×10 ﹣3mol/L

【解析】

（1）碱浸前将铭铁矿粉碎的作用是增大接触面积加快反应速率；

（2）由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解，SiO32﹣+H2O⇌HSiO3﹣+OH﹣、HSiO3﹣+H2O⇌H2SiO3+OH﹣、AlO2﹣+2H2O⇌Al（OH）3+OH﹣，降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时能使它们完全水解生成沉淀；

（3）在酸性环境下，CrO42﹣转化为Cr2O72﹣，即2CrO42﹣+2H+⇌Cr2O72﹣+H2O；

（4）操作⑤加入KCl的原因温度对氯化钠的溶解度影响小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大，利用复分解反应，可得到重铬酸钾；

（5）根据Ksp（FeS）=c（Fe2+）•c（S2﹣）=6.25×10 ﹣18，结合（Fe2+）为 lmol/L，可知c（S2﹣）=6.25×10 ﹣18 mol/L，根据c2（H+）•c（S2﹣）=1.0×10﹣22，得c（H+）=mol/L=4×10 ﹣3mol/L