Question

重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeO ? Cr₂O₃)为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K₂Cr₂O₇的主要工艺如下，涉及的主要反应是：
6FeO·Cr₂O₃+24NaOH+7KClO₃12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12H₂O

请回答下列问题：
（1）在反应器①中，有Na₂CrO₄生成，同时Fe₂O₃转变为NaFeO₂，杂质SiO₂、Ai₂O₃与纯碱反应转变为可溶性盐，写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式：________________。
（2) NaFeO₂能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式：_______________。
（3）简要叙述操作③的目的：________________________。
（4）操作④中，酸化时，CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-，写出平衡转化的离子方程式：___________。
（5）称取重铬酸钾试样2. 5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10mL2mol/LH₂SO₄和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr³⁺)，放于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa₂S₂O₃标准溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－），若刚达到滴定终点共用去Na₂S₂O₃标准溶液40.00mL，则所得产品重铬酸钾的纯度________________ (设整个过程中其它杂质不参与反应)。

Answer 1

（1）Al₂O₃+Na₂CO₃2NaAlO₂+CO₂↑
（2）NaFeO₂+2H₂O=Fe(OH)₃↓+NaOH
（3）由于溶液中硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，降低pH有利于水解平衡向正方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全，从而除去SiO₃^2－和AlO₂^－。
（4）2CrO₄^2－+2H⁺Cr₂O₇^2－+H₂O
（5）94.08%

试题分析：（1）Al₂O₃与Na₂CO₃生成可溶性盐，则应为NaAlO₂，根据原子守恒另一种产物为CO₂。
（2）NaFeO₂水解产生沉淀，则沉淀只能是Fe(OH)₃，另一种产物为NaOH。
（3）滤液中含有杂质Na₂SiO₃和NaAlO₂，二者都水解显碱性，降低pH有利于两种盐水解产生沉淀，从而除去。
（4）酸化即加酸，CrO₄^2－和H⁺反应生成Cr₂O₇^2－和H₂O。
（5）根据发生的反应：Cr₂O₇^2－+6I^－+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，I₂+2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－，可得出关系式：Cr₂O₇^2－～3I₂～ 6S₂O₃^2－，因此样品中所含重铬酸钾的物质的量为，重铬酸钾的纯度为。