铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr
2O
3,还含有MgO、Al
2O
3、Fe
2O
3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K
2Cr
2O
7)的工艺如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.将铬铁矿和碳酸钠混合充分焙烧。
Ⅱ.焙烧后的固体加水浸取,分离得到溶液A和固体A。
Ⅲ.向溶液A中加入醋酸调pH约7~8,分离得到溶液B和固体B。
Ⅳ.再向溶液B中继续加醋酸酸化,使溶液pH小于5。
Ⅴ.向上述溶液中加入氯化钾,得到重铬酸钾晶体。
(1) Ⅰ中焙烧发生的反应如下,配平并填写空缺:
FeO•Cr
2O
3 +
Na
2CO
3 +
=
Na
2CrO
4 +
Fe
2O
3 +
CO
2↑;
②Na
2CO
3+Al
2O
3=2NaAlO
2+CO
2↑。
(2)固体A中主要含有
(填写化学式)。
(3)已知重铬酸钾溶液中存在如下平衡:2CrO
42-+2H
+
Cr
2O
72-+H
2O。Ⅳ中调节溶液pH<5时,其目的是
。
(4)Ⅴ中发生反应的化学方程式是:Na
2Cr
2O
7+2KCl=K
2Cr
2O
7↓+2NaCl,已知下表数据
物质
| KCl
| NaCl
| K2Cr2O7
| Na2Cr2O7
|
溶解度 (g/100g水)
| 0
| 28
| 35.7
| 4.7
| 163
|
40
| 40.1
| 36.4
| 26.3
| 215
|
80
| 51.3
| 38
| 73
| 376
|
①该反应能发生的理由是
。
②获得K
2Cr
2O
7晶体的操作有多步组成,依次是:加入KCl固体、____________、____________、过滤、洗涤、干燥得到晶体。
(5)Ⅲ中固体B中主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析固体B中氢氧化铝含量的方法是:称取n g样品,加入过量____________(填写试剂名称)、溶解、过滤、再通入过量的CO
2、…灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g。计算样品中氢氧化铝的质量分数为____________(用含m、n的代数式表示)。