Question

重铬酸钾用途极广。铬铁矿的主要成分为FeO·Cr₂O₃，含有SiO₂、Al₂O₃等杂质。以铬铁矿为原料制备K₂Cr₂O₇晶体的过程如图所示：

已知：①NaFeO₂遇水强烈水解        ②Cr₂0₇^2-+H₂O=2CrO₄^2-+2H⁺

请回答：

（1）锻烧铬铁矿的主要反应的化学方程式是______________。

（2）滤液I的成分除NaOH、Na₂CrO₄外，还含有____________（填化学式）；滤渣I中有红褐色物质，生成该物质的反应的离子方程式是______________。

（3）由滤液2转化为Na₂Cr₂0₇溶液应加入的试剂是________。

（4）向Na₂Cr₂0₇溶液加入K₂SO₄固体，发生复分解反应而制得K₂Cr₂0₇。生成K₂Cr₂0₇晶体的过程是：加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。试简述此法能够制得K₂Cr₂0₇晶体的原因：______；洗涤时应选用________（选填字母）；

A.蒸馏水    B.稀硫酸        C.饱和K₂SO₄溶液

如何检验晶体已经洗涤干净：______________。

Answer

4FeO·Cr2O3+7O2+20NaOH8Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O NaAlO2、NaSiO3 FeO2-+2H2O=OH-+Fe(OH)3↓ （稀）硫酸 同温下K2Cr2O7晶体的溶解度小于Na2Cr2O7 A 取最后一次洗涤液少许于试管中，加BaCl2溶液，如无白色沉淀，则已洗涤于净

【解析】(1)通过以上分析知，“焙烧”后的固体产物成分除Na2CrO4、NaFeO2外，还有NaAlO2、Na2SiO3；焙烧过程中发生的主要反应为4FeO·Cr2O3+7O2+20NaOH8Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O；

(2)氢氧化钠和氧化铝反应生成偏铝酸钠，和二氧化硅反应生成硅酸钠，滤液I的成分除NaOH、Na2CrO4外，还含有NaAlO2、NaSiO3 ；滤渣I中有红褐色物质为Fe(OH)3↓，生成该物质的反应的离子方程式为FeO2-+2H2O=OH-+Fe(OH)3↓；

(3)由滤液2中存在2H++2CrO42-Cr2O72-+H2O，加入稀硫酸，可促进平衡正向移动，使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7；

(4)因同温下K2Cr2O7晶体的溶解度小于Na2Cr2O7 ，向Na2Cr2O7溶液加入K2SO4固体，然后将溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即可获得K2Cr2O7晶体；洗涤时为避免引入新的杂质，选择水洗，即答案为A；晶体表面附着液里含有SO42-，如取最后一次洗涤液少许于试管中，加BaCl2溶液，如无白色沉淀，则已洗涤于净。

点睛：明确流程中的反应、物质的性质是解题关键；由流程可知，煅烧发生4 FeO•Cr2O3+7O2+20NaOH8Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O，然后NaFeO2和水反应会产生红褐色沉淀，发生NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓，生成的氢氧化钠和氧化铝反应生成偏铝酸钠，和二氧化硅反应生成硅酸钠，滤液I的成分除Na2CrO4外，还含有偏铝酸钠和硅酸钠，Cr2O72-+H2O  2CrO42-+2H+，所以滤液2中的铬酸钠转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是加酸酸化，向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，加热时，重铬酸钠的溶解度随温度的升高而增大，但是硫酸钾的受温度影响不大，所以获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，以此来解答。