Question

【題目】工業上以鉻鐵礦（含有Cr2O3，FeO、Al2O3、SiO2等成分）為主要原料生產重鉻酸鈉晶體（Na2Cr2O7·2H2O），其主要工藝流程如下：

提示：熟料中含有Na2CrO4、NaFeO2等成分。

回答下列問題：

（1）將鉻鐵礦粉碎的目的是_____________________________ 。

（2）氧化焙燒時，生成Na2CrO4的化學方程式是__________。

（3）濾渣2中除Al(OH)3外還有__________（填化學式）。

（4）加入硫酸酸化的目的是__________________________。

（5）根據下圖，請將操作a補充完整：________________，洗滌，干燥。

（6）控制105~110℃，向較濃的Na2Cr2O7溶液中加入KCl固體發生復分解反應，立即析出K2Cr2O7晶體。能生成K2Cr2O7晶體的原因是_____________。

（7）向Na2Cr2O7酸性溶液中加入過量FeSO4溶液，生成Cr3+和 Fe3+，再加入過量的強堿溶液生成鐵鉻氧體沉淀(CrxFe3-xO4)。加入過量強堿生成鐵鉻氧體沉淀的離子方程式是______。

Answer 1

【答案】 增大反應物的接觸面，加快反應速率，提高原料的利用率。 2Cr2O3 + 3O2 + 8NaOH4Na2CrO4 + 4H2O H2SiO3 將Na2CrO4轉化為Na2Cr2O7。 蒸發濃縮，趁熱過濾 該溫度下，KCl、Na2Cr2O7、K2Cr2O7、NaCl四種物質中K2Cr2O7溶解度最小。 xCr3+ + Fe2+ + (2-x) Fe3+ +8OH- CrxFe3-xO4↓+ 4H2O

【解析】試題分析：（1）將鉻鐵礦粉碎可以增大反應物的接觸面，加快反應速率，提高原料的利用率；（2）氧化焙燒時Cr2O3被氧氣氧化為Na2CrO4；（3）礦石中SiO2焙燒生成硅酸鈉，加入硫酸生成硅酸；（4）Na2CrO4在酸性條件下生成Na2Cr2O7；（5）根據下圖，請將操作a補充完整：________________，洗滌，干燥。（6）相同溫度下，KCl、Na2Cr2O7、K2Cr2O7、NaCl四種物質中K2Cr2O7溶解度最小，析出K2Cr2O7沉淀；（7）加入過量強堿生成鐵鉻氧體沉淀，根據元素守恒；電荷守恒配平離子方程式。

解析：（1）將鉻鐵礦粉碎的目的是增大反應物的接觸面，加快反應速率，提高原料的利用率；（2）氧化焙燒時Cr2O3被氧氣氧化為Na2CrO4，反應方程式為2Cr2O3 + 3O2 + 8NaOH4Na2CrO4 + 4H2O ；（3）礦石中SiO2焙燒生成硅酸鈉，加入硫酸生成硅酸，所以濾渣2中除Al(OH)3外還有H2SiO3沉淀；（4）Na2CrO4在酸性條件下能生成Na2Cr2O7，加入硫酸酸化的目的是將Na2CrO4轉化為Na2Cr2O7；（5）根據硫酸鈉在高溫條件下溶解度比重鉻酸鈉小很多，所以混合溶液中析出硫酸鈉晶體，步驟是蒸發濃縮，趁熱過濾，洗滌，干燥。（6）相同溫度下，KCl、Na2Cr2O7、K2Cr2O7、NaCl四種物質中K2Cr2O7溶解度最小，所以能生成K2Cr2O7晶體；（7）根據元素守恒；電荷守恒配平離子方程式得xCr3+ + Fe2+ + (2-x) Fe3+ +8OH- CrxFe3-xO4↓+ 4H2O。