Question

工业上用铬铁矿(主要成分可表示为FeO·Cr₂O₃，还含有Al₂O₃、MgCO₃、SiO₂等杂质)为原料制备重铬酸钾晶体(K₂Cr₂O₇)和铁红的流程如下:

已知: I.常见离子开始生成沉淀和沉淀完全的pH如下表所示:

	Fe^3+	Al^3+	Mg^2+	SiO3^2-	AlO2^-
开始沉淀的pH	1.9	4.2	8.1	9.5	10.2
沉淀完全的pH	3.2	5.3	9.4	8.0	8.5

II. 熔融 Na₂CO₃条件下主要发生反应：

2FeO·Cr₂O₃+4Na₂CO₃+7NaNO₃=4Na₂CrO₄+Fe₂O₃+4CO₂↑+7NaNO₂。

（1）熔融 Na₂CO₃条件下还可以得到的副产物为NaAlO₂ 和Na₂SiO₃，生成这两种副产物的化学方程式为___________________。

（2）滤渣2 的主要成分为________(填化学式)。

（3）用醋酸调节pH₂ =5的目的为__________；若调节的pH过低，NO₂^-可被氧化为NO₃^-，其离子方程式为______________。

（4）调节pH₂后，加入KCl控制一定条件，可析出K₂Cr₂O₇晶体的可能理由是_______。

（5）调节pH₃的范围为______。

（6）检验滤液4中Fe³⁺是否沉淀完全的方法是____________。

Answer

Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2↑、Na2CO3+SiO2 2Na2SiO3+CO2↑ H2SiO3、Al(OH)3 将CrO42-转化为Cr2O72- Cr2O72-+3NO2-+8H+=2Cr3++3NO3-+4H2O 在该条件下K2Cr2O7的溶解度最低，更易以晶体形式析出 3.2≤pH<8.1 取少量滤液于试管中，滴加KSCN溶液， 溶液未变红即可证明Fe3+沉淀完全，反之未沉淀完全

【解析】（1）生成NaAlO2和Na2SiO3的化学方程式为Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2↑、Na2CO3+SiO2 2Na2SiO3+CO2↑；

（2）调pH=7-8，是为了得到沉淀H2SiO3、Al(OH)3；

（3）用醋酸调节pH2 =5的目的是为将CrO42-转化为Cr2O72-；若pH调节的过低会发生反应Cr2O72-+3NO2-+8H+=2Cr3++3NO3-+4H2O。

（4）调节PH2后，加人KCI控制一定条件，可析出K2Cr2O7晶体的可能理由是在该条件下K2Cr2O7的溶解度最低。

（5）为了让Fe3+沉淀完全，而Mg2+不沉淀，调节pH3的范围为3.2≤pH<8.1。

（6）检验滤液4中Fe3+是否沉淀完全的方法是取少量滤液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液未变红即可证明Fe3+沉淀完全，反之未沉淀完全。