Question

以铬铁矿（主要成分为FeO·Cr₂O₃，还含有SiO₂、Al₂O₃等杂质）为原料制备重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)的过程如下图所示。

已知：①某些金属氧化物跟熔融烧碱反映可生成盐。

②NaFeO₂遇水发生强烈水解。

回答下列问题：

（1）氧化焙烧时将铬铁矿粉碎的目的是__________。写出焙烧铬铁矿生成Na₂CrO₄和NaFeO₂的化学反应方程式_______________。

（2）滤液l的溶质除Na₂CrO₄和NaOH外，还含有______________。（填化学式）

（3）滤渣2经酸化处理后（调节pH约为3）可形成一种胶冻状凝胶其主要用途是______。（写一种）

（4）由Na₂Cr₂O₇溶液(己除去Na₂SO₄)和KC1固体得到K₂Cr₂O₇晶体的转化过程是________（填基本反应类型）。获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是：加热浓缩、_______、过滤、洗涤、干燥。

（5）欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将Cr₂O₇^2-转化为Cr(OH)₃沉淀除去。室温时，Cr(OH)₃Cr³⁺(aq)+3OH^-(aq) Ksp=a.若c(Cr³⁺)=bmol/L，则溶液的pH=______用（含a和b的代数式表示，需化简）。

Answer

增大接触面积，加快焙烧速率 4FeO·Cr2O3+20NaOH+7O2 == 8Na2CrO4+NaFeO2+10H2O Na2SiO3、 NaAlO2 可用于制备干燥剂 复分解反应 冷却结晶 14+lg(a/b)1/3

【解析】试题分析：（1）将铬铁矿粉碎可以增大矿石与氧气的接触面积。反应物为：FeO·Cr2O3、氢氧化钠和氧气，生成物为：Na2CrO4和NaFeO2，根据化合价升降总数相等和原子守恒配平方程式。

（2）根据氧化铝、二氧化硅、NaFeO2的性质来回答；

（3）滤渣2经酸化处理后（调节pH约为3）可形成硅酸沉淀。

（4）根据Na2Cr2O7和KC1生成K2Cr2O7和NaCl判断反应类型。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。

（5）根据 计算。

解析：（1）将铬铁矿粉碎可以增大矿石与氧气的接触面积，加快焙烧速率。反应物为：FeO·Cr2O3、氢氧化钠和氧气，生成物为：Na2CrO4和NaFeO2，根据化合价升降总数相等和原子守恒配平方程式为4FeO·Cr2O3+20NaOH+7O2 == 8Na2CrO4+NaFeO2+10H2O。

（2）根据氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠、二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠，滤液l的溶质除Na2CrO4和NaOH外，还含有Na2SiO3、 NaAlO2；

（3）滤渣2经酸化处理后（调节pH约为3）可形成硅酸沉淀，硅酸主要用途是制备干燥剂。

（4）根据Na2Cr2O7和KC1生成K2Cr2O7和NaCl反应类型是复分解反应。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。

（5）， 。 ,PH=-lg =14+lg(a/b)1/3

点睛：由于Na2Cr2O7的溶解度大于K2Cr2O7，所以在Na2Cr2O7和KC1能发生复分解反应生成K2Cr2O7和NaCl。