Question

【題目】以鉻鐵礦為原料可制備K2Cr2O7和金屬鉻。實驗流程如下：

（1）寫出鉻鐵礦焙燒轉化為NazCrO4的化學反應方程式：__________________。焙燒時不能使用陶瓷容器的原因是___________________。

（2）加入稀硫酸后所得Na2Cr2O7溶液的pH 應小于3.0，可用 ____測定溶液pH。

（3）操作①包括過濾和洗滌。實驗室洗滌沉淀的操作是_________________。

（4） Na2S的作用是調節溶液的酸堿度和__

（5）Fe3+在pH為3.7時可完全轉化為Fe(OH)3。在上述流程中所得NazCrz07溶液中含有少量Fe3+。請結合上圖有關物質的溶解度曲線，設計由Na2Cr2O7液制備K2Cr2O7固體的實驗方案（實驗中須選用的試劑：硫酸、NaOH溶液、KCl固體、蒸餾水）：_____。

Answer 1

【答案】 4Fe(CrO2)2＋7O2＋8Na2CO3 2Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2 陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應 pH計 沿玻璃棒加水至浸沒沉淀，待水自然濾出后重復2~3次 將重鉻酸鈉還原為氫氧化鉻 向Na2Cr2O7溶液中加入適量NaOH調節pH大于3.7，過濾，向濾液中加入硫酸溶液至pH小于3.0，再加入適量KCl固體，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥

【解析】（1）根據流程圖可知高溫下碳酸鈉、氧氣與Fe(CrO2)2反應轉化為NazCrO4的化學反應方程式為4Fe(CrO2)2＋7O2＋8Na2CO32Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2。由于陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應，所以焙燒時不能使用陶瓷容器；（2）要精確測定溶液的pH，應該選擇pH計。（3）洗滌沉淀在過濾器中完成，則實驗室洗滌沉淀的操作是沿玻璃棒加水至浸沒沉淀，待水自然濾出后重復2～3次；（4）硫離子具有還原性，則Na2S的作用除了調節溶液的酸堿度外，還有將重鉻酸鈉還原為氫氧化鉻的作用；（5）Na2Cr2O7的溶解度大于重鉻酸鉀，又因為Fe3+在pH為3.7時可完全轉化為Fe(OH)3，所以結合已知信息可知由Na2Cr2O7溶液制備K2Cr2O7固體的實驗方案為向Na2Cr2O7溶液中加入適量NaOH調節pH大于3.7，過濾，向濾液中加入硫酸溶液至pH小于3.0，再加入適量KCl固體，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥即可。