Question

【题目】重铬酸钠晶体（Na2Cr2O7·2H2O）俗称红矾钠，是一种重要的化工产品，以FeO·Cr2O3、Na2CO3等为原料制备红矾钠的工艺如图所示。

回答下列问题:

（1）FeO·Cr2O3中Cr的化合价是__________。

（2）写出“煅烧”过程发生反应的化学方程式________________________。

（3）滤渣的主要成分为________（填化学式）。

（4）“酸化”过程中发生反应的离子方程式为_____________________________，加入硫酸也能达到“酸化”目的，选择CO2的优点是__________________________________。

（5）称取红矾钠样品1.8000g配成250mL溶液，量取20.00mL于碘量瓶中，加入10mL　2mol·L-1H2SO4和足量碘化钾溶液（铬的还原产物为Cr3+），放于暗处5min，加入淀粉溶液作指示剂，用0.1000moL·L-1Na2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-），判断达到滴定终点的现象是______________________________。若实验中平均消耗Na2S2O3标准溶液25.00mL，则重铬酸钠晶体的纯度为______________（设整个过程中其他杂质不参与反应，结果保留4位有效数字）

Answer 1

【答案】+3 4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2=2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2 Fe2O3 2Na++2CrO42-+2CO2+H2O=Cr2O72-+2NaHCO3↓ 析出的白色晶体碳酸氢钠加热后产生的Na2CO3、CO2能循环利用 滴入最后一滴Na2S2O3溶液时，溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色 86.23%

【解析】

制备重铬酸盐，往往需要先制得铬酸盐，在将铬酸盐酸化制得重铬酸盐：。

（1）FeO·Cr2O3中，氧化物可以看成是独立存在的个体，根据化合物中各元素化合价代数和为零可求得，Fe呈+2价，Cr呈+3价，O呈-2价；

（2）Na2Cr2O7·2H2O中Cr为+6价，根据流程可知FeO·Cr2O3与空气、Na2CO3煅烧后（Cr的化合价从+3价升高为+6价，Fe由+2价升高到+3价），可知生成了 Na2CrO4、Fe2O3，根据化合价升降守恒配平化学方程式：4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2=2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2；

（3）由（2）中方程式产物可知滤渣为Fe2O3；

（4）在Na2CrO4溶液中通入CO2，生成Na2Cr2O7，白色晶体 NaHCO3，其离子方程式为：2Na++2CrO42-+2CO2+H2O=Cr2O72-+2NaHCO3↓； NaHCO3受热分解产生Na2CO3、CO2，二者都能循环利用，故选择CO2酸化更能充分利用物质；

（5）涉及的离子方程式有Cr2O72-+ 6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O、且I2+2S2O3 2-=S4O62-+2I-，达到滴定终点时，滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液，溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色；由上述方程式可得关系式Cr2O72--3I2-6S2O32-，n(S2O32-)=25.00×10-3L×0.1000mol·L-1=2.5×10-3mol，

Cr2O72--3I2-6S2O32-

1 6

n(Cr2O72-)2 2.5×10-3mol

则n(Cr2O72-)2=2.5×10-3mol÷6=×10-3mol，所以在250mL的溶液中，n(Cr2O72-)1=×10-3mol×250mL÷20mL=×10-3mol，则w(Na2Cr2O7·2H2O)=

则重铬酸钠晶体的纯度为86.23%