题目内容
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(主要成分为FeO?Cr2O3,杂质为SiO2、Al2O3)为原料产它,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如图.涉及的主要反应是6FeO?Cr2O3+24NaOH+7KClO3
12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O.
(1)碱浸前将铭铁矿粉碎的作用是
(2)步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是 .
(3)操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式 ;
(4)用简要的文字说明操作⑤加入KCl的原因 .
(5)称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液,取出25mL与腆量瓶中,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+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①判断达到滴定终点的依据是 ;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为(设整个过程中其它杂质不参加反应) (保留2位有效数字).
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(1)碱浸前将铭铁矿粉碎的作用是
(2)步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是
(3)操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式
(4)用简要的文字说明操作⑤加入KCl的原因
(5)称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液,取出25mL与腆量瓶中,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+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①判断达到滴定终点的依据是
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为(设整个过程中其它杂质不参加反应)
分析:(1)依据影响化学反应速率的因素分析,增大接触面积会加快反应速率;
(2)根据水解平衡移动判断产物;
(3)在酸性环境下,CrO42-转化为Cr2O72-,据此来书写方程式;
(4)操作⑤加入KCl的原因温度对氯化钠的溶解度影响小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大;
(5)根据反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,碘单质遇到淀粉时,溶液的蓝色消失,据此来回答并计算纯度.
(2)根据水解平衡移动判断产物;
(3)在酸性环境下,CrO42-转化为Cr2O72-,据此来书写方程式;
(4)操作⑤加入KCl的原因温度对氯化钠的溶解度影响小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大;
(5)根据反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,碘单质遇到淀粉时,溶液的蓝色消失,据此来回答并计算纯度.
解答:解:(1)碱浸前将铭铁矿粉碎的作用是增大接触面积加快反应速率;
故答案为:增大接触面积,增大反应速率;
(2)由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解,SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O?Al(OH)3+OH-,降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动,当pH调到7~8时能使它们完全水解生成沉淀,
故答案为:H2SiO3、Al(OH)3;
(3)在酸性环境下,CrO42-转化为Cr2O72-,即2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O;
故答案为:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O;
(4)操作⑤加入KCl的原因温度对氯化钠的溶解度影响小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大,利用复分解反应,可得到重铬酸钾;
故答案为:温度对氯化钠的溶解度影响小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大,利用复分解反应,可得到重铬酸钾;
(5))①根据反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时,碘单质恰好完全反应,溶液蓝色褪去,达到滴定终点,
故答案为:当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时,溶液蓝色褪去,半分钟内不变色;
②由反应Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得反应的关系式为Cr2O72-~3I2~6S2O32-,根据关系式计算.
Cr2O72-~3I2~6S2O32-
1mol 3mol 6mol
n 0.1200×40×10-3mol
则250ml含重铬酸钾的物质的量为n=
×10,则所得产品中重铬酸钾纯度为
×100%=94.08%,
故答案为:94.08%.
故答案为:增大接触面积,增大反应速率;
(2)由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解,SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O?Al(OH)3+OH-,降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动,当pH调到7~8时能使它们完全水解生成沉淀,
故答案为:H2SiO3、Al(OH)3;
(3)在酸性环境下,CrO42-转化为Cr2O72-,即2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O;
故答案为:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O;
(4)操作⑤加入KCl的原因温度对氯化钠的溶解度影响小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大,利用复分解反应,可得到重铬酸钾;
故答案为:温度对氯化钠的溶解度影响小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大,利用复分解反应,可得到重铬酸钾;
(5))①根据反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时,碘单质恰好完全反应,溶液蓝色褪去,达到滴定终点,
故答案为:当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时,溶液蓝色褪去,半分钟内不变色;
②由反应Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得反应的关系式为Cr2O72-~3I2~6S2O32-,根据关系式计算.
Cr2O72-~3I2~6S2O32-
1mol 3mol 6mol
n 0.1200×40×10-3mol
则250ml含重铬酸钾的物质的量为n=
0.1200×40×10-3mol |
6 |
01200×40×10-3×10×294 |
6×2.5000 |
故答案为:94.08%.
点评:本题考查较为综合,涉及氧化还原反应、溶解平衡以及滴定操作等问题,题目难度中等,本题注意从质量守恒的角度利用关系式法计算.
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