题目内容
【题目】铬铁矿的成分主要为FeCr2O4，另含有少量Al2O3和SiO2。从铬铁矿中提取铁、铬的化合物,并获得副产物的工艺流程如下：
已知“混熔盐”中含有Na2CrO4和NaFeO2，其中NaFeO2极易水解。试回答下列问题：
（1）“滤渣1”为红褐色沉淀，其化学式为_________________；向滤液①中加H2SO4“调pH”的目的：一是使CrO42-转化为Cr2O72- ；二是____________________________。
（2）“煅烧”铬铁矿时，主要反应的化学方程式为_______________________________。
（3）根据右图溶解度(S)~温度(T)曲线判断，对滤液②进行的最佳“分离”方法为_________(填序号)。
A.蒸发结晶 B.蒸发浓缩，趁热过滤 C.蒸发浓缩，冷却结晶，过滤
（4）“反应”的离子方程式为_______________________________。
（5）Cr(OH)3溶于盐酸生成配离子[CrCln(H2O) 6-n]x+。0.0015 mol [CrCln(H2O) 6-n]x+与氢离子交换树脂(HR)完全发生离子交换：
[CrCln(H2O) 6-n]x++xHR→Rx[CrCln(H2O) 6-n]+xH+，生成的H+可与25.00 mL0.1200 mol·L -1NaOH溶液恰好中和。则该配离子的化学式为__________________。
（6）已知25℃时，Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32。则使Cr3+恰好完全沉淀，即溶液中c(Cr3+) =1.0×10-5 mol·L -1时，应调节溶液pH的最小值a为多少? (列式计算)____________________________________________。
【答案】 Fe(OH)3 使AlO2-、SiO32-转化为沉淀，便于过滤分离 4FeCr2O4＋20NaOH＋7O2
8Na2CrO4＋4NaFeO2＋10H2O B 3SO2＋Cr2O72-＋2H+===2Cr3＋+3SO42-+H2O [CrCl(H2O)5]2+ Cr3+完全沉淀时，c(Cr3＋)＝1.0×10-5 mol·L-1，c(OH-)＝1.0×10-9 mol·L-1 ，c(H＋)＝1.0×10-5 mol·L-1 ，pH＝-lg 10-5＝5
【解析】铬铁矿的成分主要为FeCr2O4(含有少量Al2O3和SiO2)，与氢氧化钠煅烧后生成的“混熔盐”中含有Na2CrO4和NaFeO2，水洗后的滤液中含有Na2CrO4和NaFeO2，以及反应生成的偏铝酸钠和硅酸钠；“滤渣1”为红褐色沉淀，主要成分为氢氧化铁；滤液1中加入硫酸，调节pH后，CrO42-转化为Cr2O72-；偏铝酸钠和硅酸钠转化为氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀；NaFeO2极易水解转化为氢氧化铁沉淀；滤液2中主要含有重铬酸钠和硫酸钠，通入二氧化硫后将重铬酸钠还原为Cr3＋，再加入氢氧化钠调节pH，生成Cr(OH)3。
(1)根据上述分析，“滤渣1”为红褐色沉淀为氢氧化铁，其化学式为Fe(OH)3；向滤液①中加H2SO4“调pH”的目的：一是使CrO42-转化为Cr2O72- ；二是使AlO2-、SiO32-转化为沉淀，便于过滤分离，故答案为：Fe(OH)3；使AlO2-、SiO32-转化为沉淀，便于过滤分离；
(2)“煅烧”铬铁矿时，FeCr2O4与氢氧化钠反应生成了Na2CrO4和NaFeO2，反应的化学方程式为4FeCr2O4＋20NaOH＋7O2
8Na2CrO4＋4NaFeO2＋10H2O，故答案为：4FeCr2O4＋20NaOH＋7O28Na2CrO4＋4NaFeO2＋10H2O；
(3)滤液2中主要含有重铬酸钠和硫酸钠，根据溶解度(S)~温度(T)曲线可知，对滤液②进行的最佳“分离”方法为蒸发浓缩，在温度较高时趁热过滤，除去硫酸钠，故答案为：B；
(4)“反应”时二氧化硫后将重铬酸钠还原为Cr3＋，离子方程式为3SO2＋Cr2O72-＋2H+==2Cr3＋+3SO42-+H2O，故答案为：3SO2＋Cr2O72-＋2H+==2Cr3＋+3SO42-+H2O；
(5)[CrCln(H2O) 6-n]x++xHR→Rx[CrCln(H2O) 6-n]+xH+，生成的H+可与25.00 mL0.1200 mol·L -1NaOH溶液恰好中和，因为n(OH-)=0.025L×0.1200 mol·L -1=0.003mol，则n(H＋)＝0.0015 mol，根据[CrCln(H2O) 6-n]x++xHR→Rx[CrCln(H2O) 6-n]+xH+可知，0.0015 mol [CrCln(H2O) 6-n]x+生成0.003 mol H＋，x=2，根据正负化合价的代数和为0，[CrCln(H2O) 6-n]2+中Cr为+3价，Cl为-1价，则n=1，因此该配离子的化学式为[CrCl(H2O)5]2+，故答案为：[CrCl(H2O)5]2+；
(6)Cr3+完全沉淀时，c(Cr3＋)＝1.0×10-5 mol·L-1，c(OH-)＝
=
=1.0×10-9 mol·L-1 ，c(H＋)＝1.0×10-5 mol·L-1 ，pH＝-lg 10-5＝5，故答案为：5。
【题目】三氯化氧磷(POCl3)常用作半导体掺杂剂，实验室制取POCl3并测定产品质量的实验过程如下，据此回答下列问题：
Ⅰ.氧化液态PCl3法制备POCl3：
资料i：有关试剂的性质及实验装置（加热及夹持装置省略）如下：
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 相对分子质量 | 其他 |
PCl3 | -112.0 | 76.0 | 137.5 | 两者均为无色液体，相互溶解；遇水均剧烈水解为两种酸。 |
POCl3 | 2.0 | 106.0 | 153.5 |
（1）A 中反应时，MnO2的作用是_________________；仪器a的名称为_________________；
（2）盛有浓硫酸的装置B，其作用除观察O2的流速之外，还有_________________；
（3）实验时应控制反应温度在60~65℃，温度不宜过高的原因是_________________；;如果撤去装有碱石灰的干燥管，则可能降低POCl3的产量，原因是_________________________________(用化学方程式表示，任写一个)。
Ⅱ.沉淀滴定法测定POCl3质量：
资料ii ：Ag3PO4为黄色沉淀，易溶于硝酸；
iii：Ag++SCN-=AgSCN↓，且Ksp(AgSCN) <Ksp(AgCl)。
实验步骤如下：
①将三颈烧瓶中的产品POCl3去除杂质，溶于60.00mL蒸馏水中，搅拌使其完全水解，将水解液配成100.00mL溶液；
②取10.00mL溶液于锥形瓶中，加入10.00mL 3.8mol/L AgNO3标准溶液；
③加入少量硝基苯，用力摇动，使沉淀表面覆盖硝基苯；
④加入2~3 滴硫酸铁溶液作指示剂，用0.2mol/L KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液，到达终点时共用去10,00mL KSCN溶液。
（4）达到终点时的现象是______________________________；
（5）所得产品POCl3的质量为____________(结果保留两位小数)；若取消步骤③，则所得结果将______________（填“ 偏高”、“ 偏低”或“不变”）。
