Question

【題目】重鉻酸鉀(K2Cr2O7)是工業(yè)生產(chǎn)和實驗室的重要氧化劑，工業(yè)上常用鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3)為原料生產(chǎn)重鉻酸鉀。實驗室模擬工業(yè)法用鉻鐵礦制K2Cr2O7的主要工藝如下圖所示。反應器中涉及的主要反應是：6 FeO·Cr2O3 + 24NaOH + 7KClO3 = 12Na2CrO4 + 3Fe2O3 + 7KCl + 12H2O

試回答下列問題：

（1）在反應器①中，有Na2CrO4生成，同時Fe2O3轉變?yōu)镹aFeO2，雜質(zhì)SiO2、Al2O3與純堿反應的原理相同均轉變?yōu)榭扇苄喳}。寫出氧化鋁與碳酸鈉反應的化學方程式：______________________。

（2）操作⑤中加酸酸化后CrO42-轉化為Cr2O72-，寫出轉化的離子方程式：_________________。

（3）步驟③中測定pH值的操作為：________________。

（4）某同學設計的檢驗上述工藝流程④的濾渣中Fe、Al、Si元素成分的探究實驗如下，請幫助完成該實驗，并填寫表中空格：

操作步驟	實驗現(xiàn)象	結論
①取濾渣樣少量于試管中，加足量稀HCl，攪拌，靜置。	試管中仍有固體物質(zhì)	固體為_____________
②操作①后，過濾；在濾液中加入過量的____________。	有紅褐色沉淀產(chǎn)生	沉淀為Fe (OH)3
③將操作②后的紅褐色沉淀濾去，在濾液中通入足量CO2。	_____________	生成物為Al (OH)3；

（5）稱取重鉻酸鉀(其式量為294)試樣2.5000 9配成250 mL溶液，用移液管取出25. 00 mL于碘量瓶中，加入10 mL 2 mol/L H2SO4和足量碘化鉀（鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+），放置于暗處5 min，然后加入100 mL水，加入3 mL淀粉指示劑，用0.1200 mol/L Na2S2O3標準溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。

①配制溶液時所需的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還需________和________________。

②若實驗中共用去Na2S2O3標準溶液40. 00 mL，則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的純度為（設整個過程中其他雜質(zhì)不參與反應）____________。（保留2位小數(shù)）

Answer 1

【答案】（1）Al2O3+Na2CO3=2NaAlO2+CO2↑；（2）2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O；

（3）取一段pH試紙置于表面皿上，用玻璃棒蘸取待測液點在試紙的中部，再將試紙與標準比色卡進行比較。

（4）

（5）①250 mL容量瓶 膠頭滴管②94. 08%

【解析】

試題分析：（1）Al2O3與Na2CO3生成可溶性鹽，則應為NaAlO2，根據(jù)原子守恒另一種產(chǎn)物為CO2，反應的方程式為Al2O3+Na2CO3=2NaAlO2+CO2↑。

（2）酸化即加酸，CrO42－和H+反應生成Cr2O72－和H2O，方程式為2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O；

NaFeO2水解產(chǎn)生沉淀，則沉淀只能是Fe(OH)3，另一種產(chǎn)物為NaOH。

（3）測定pH值的實驗操作為：取一段pH試紙置于表面皿上，用玻璃棒蘸取待測液點在試紙的中部，再將試紙與標準比色卡進行比較。

（4）濾液中加入足量鹽酸后產(chǎn)生沉淀，則該沉淀一定是硅酸；要得到氫氧化鐵沉淀，則需要加入強堿，例如氫氧化鈉等；偏鋁酸鈉與CO2反應生成白色膠狀沉淀氫氧化鋁。

（5）①配制溶液時所需的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還需250 mL容量瓶和膠頭滴管。

②根據(jù)發(fā)生的反應：Cr2O72－+6I－+14H+＝2Cr3++3I2+7H2O，I2+2S2O32－＝2I－+S4O62－

可得出關系式：Cr2O72－～3I2～ 6S2O32－

因此樣品中所含重鉻酸鉀的物質(zhì)的量為

所以重鉻酸鉀的純度為。