Question

7．交警常用“司机饮酒检测仪”检查司机是否酒后驾车，其原理是硫酸酸化的重铬酸盐（Cr₂O₇^2-橙红色）和乙醇反应生成铬盐（Cr³⁺绿色），和乙酸等．重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇）在工业中有很广泛的应用，常用来制备金属铬．方法如下：
将铬铁矿[主要成分为Fe（CrO₂）₂]与纯碱、氧气高温焙烧，除杂、酸化，得到重铬酸钠，碳和重铬酸钠高温生成Cr₂O₃、Na₂CO₃和CO，Cr₂O₃再经铝热法还原，即可制得金属铬．
请回答：
（1）硫酸酸化的K₂Cr₂O₇和乙醇反应的化学方程式是2K₂Cr₂O₇+3CH₃CH₂OH+8H₂SO₄=2Cr₂（SO₄）₃+3CH₃COOH+2K₂SO₄+11H₂O．
（2）写出碳和重铬酸钠高温反应的化学方程式Na₂Cr₂O₇）+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cr₂O₃+Na₂CO₃+CO↑；Cr₂O₃经铝热法还原制得金属铬的化学方程式是Cr₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cr+Al₂O₃ ．
（3）硫酸酸化的Na₂Cr₂O₇和FeSO₄反应，生成Cr³⁺等，该反应的离子方程式是Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
（4）某Na₂Cr₂O₇样品2.00g恰好和4.56g FeSO₄完全反应．该样品的纯度为65.5%．

Answer 1

分析 （1）由于K₂Cr₂O₇在酸性条件下有很强的氧化性，而乙醇具有还原性，能够被氧化成CH₃COOH；
（2）由题意可知碳和重铬酸钠在高温下反应生成Cr₂O₃、Na₂CO₃和CO，结合反应中氧化剂和还原剂得失电子守恒，原子个数守恒配平方程式；三氧化二铬与铝在高温条件下发生置换反应生成铬与三氧化二铝；
（3）Na₂Cr₂O₇和在酸性环境下具有强的氧化性，能够将亚铁离子氧化成三价铁离子，本身被还原生成三价铬离子；
（4）依据方程式Na₂Cr₂O₇+6FeSO₄+7H₂SO₄=Cr₂（SO₄）₃+3Fe₂（SO₄）₃+7H₂O+Na₂SO₄计算解答．

解答 解：（1）硫酸酸化的K₂Cr₂O₇和乙醇反应的化学方程式为：2K₂Cr₂O₇+3CH₃CH₂OH+8H₂SO₄=2Cr₂（SO₄）₃+3CH₃COOH+2K₂SO₄+11H₂O；
故答案为：2K₂Cr₂O₇+3CH₃CH₂OH+8H₂SO₄=2Cr₂（SO₄）₃+3CH₃COOH+2K₂SO₄+11H₂O；
（2）碳和重铬酸钠高温反应的化学方程式为：Na₂Cr₂O₇）+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cr₂O₃+Na₂CO₃+CO↑；三氧化二铬与铝发生铝热反应的方程式为：Cr₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cr+Al₂O₃；
故答案为：Na₂Cr₂O₇）+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cr₂O₃+Na₂CO₃+CO↑；Cr₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cr+Al₂O₃ ；
（3）Na₂Cr₂O₇和在酸性环境下与FeSO₄反应的离子方程式：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
故答案为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
（5）Na₂Cr₂O₇+6FeSO₄+7H₂SO₄=Cr₂（SO₄）₃+3Fe₂（SO₄）₃+7H₂O+Na₂SO₄
    262      6×152
    m         4.56g
则m=1.31g；
Na₂Cr₂O₇样品的百分含量：$\frac{1.31g}{2.00g}$×100%=65.5%；
故答案为：65.5%．

点评 本题主要考查了氧化还原反应，涉及氧化还原方程式的书写及有关化学方程式的计算，题目难度较大，掌握氧化还原方程式配平方法．