题目内容
重铬酸钾（K2Cr2O7）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）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：
试回答下列问题：
（1）在反应器中，涉及的主要反应的化学方程式如下（未配平）：FeO?Cr2O3+NaOH+KClO3
Na2CrO4+Fe2O3+KCl+H2O
①该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ；
②下列措施不能加快此反应的反应速率的是 （填字母）．
A．把铬铁矿尽可能的粉碎
B．提高反应的温度
C．适当改变铬铁矿与纯碱、固体氢氧化钠、氯酸钾的比例
（2）在反应器中，有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO3，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，用简要的文字说明操作Ⅲ的目的： ．
（3）操作Ⅳ中，酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，在此过程中最好加入的酸是 （填字母）．
A．H2SO3
B．HCl
C．H2SO4
（4）称取K2Cr2O7试样1.5g，配成溶液于碘量瓶中，加入足量2.0mol?L-1的H2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），放于暗处几分钟，然后加入3mL淀粉指示剂，用1.00mol?L-1的Na2S2O3标准液滴定（I2+2S2O32-═2I-+S4O52-）．若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为 %（设整个过程中其他杂质不参与反应）．
试回答下列问题：
（1）在反应器中，涉及的主要反应的化学方程式如下（未配平）：FeO?Cr2O3+NaOH+KClO3
| △ |
①该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
②下列措施不能加快此反应的反应速率的是
A．把铬铁矿尽可能的粉碎
B．提高反应的温度
C．适当改变铬铁矿与纯碱、固体氢氧化钠、氯酸钾的比例
（2）在反应器中，有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO3，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，用简要的文字说明操作Ⅲ的目的：
（3）操作Ⅳ中，酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，在此过程中最好加入的酸是
A．H2SO3
B．HCl
C．H2SO4
（4）称取K2Cr2O7试样1.5g，配成溶液于碘量瓶中，加入足量2.0mol?L-1的H2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），放于暗处几分钟，然后加入3mL淀粉指示剂，用1.00mol?L-1的Na2S2O3标准液滴定（I2+2S2O32-═2I-+S4O52-）．若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为
考点：制备实验方案的设计,氧化还原反应的计算,化学反应速率的影响因素,探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验题
分析：（1）①根据元素化合价的变化结合电子守恒来配平化学方程式，氧化剂是化合价降低元素所在的反应物，还原剂是化合价升高元素所在的反应物；
②影响化学反应速率的因素：温度、浓度、压强、催化剂、接触面积等；
（2）操作Ⅱ后的滤液中含有SiO32-、AlO2-等，pH调到7～8时，使SiO32-、AlO2-等水解完全除去；
（3）CrO42-转化的Cr2O72-中Cr是+6价，具有强氧化性，不能使用还原性的酸；
（4）根据重铬酸钾、碘单质以及硫代硫酸钠之间量的关系进行计算．
②影响化学反应速率的因素：温度、浓度、压强、催化剂、接触面积等；
（2）操作Ⅱ后的滤液中含有SiO32-、AlO2-等，pH调到7～8时，使SiO32-、AlO2-等水解完全除去；
（3）CrO42-转化的Cr2O72-中Cr是+6价，具有强氧化性，不能使用还原性的酸；
（4）根据重铬酸钾、碘单质以及硫代硫酸钠之间量的关系进行计算．
解答：
解：（1）反应FeO?Cr2O3+NaOH+KClO3
Na2CrO4+Fe2O3+KCl+H2O中，所有Fe的化合价升高了1价，Cr的化合价升高了3价，Cl的化合价降低了6价，根据电子守恒
，配平方程式为6FeO?Cr2O3+24NaOH+7KClO3
12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O，氧化剂是氯酸钾，还原剂是FeO?Cr2O3，氧化剂与还原剂的物质的量之比为
7：6，故答案为：7：6；
②A、把铬铁矿尽可能的粉碎，增大了接触面积，所以会加快反应速率，故A错误；
B、提高反应的温度，能加快反应速率，故B错误；
C、适当改变铬铁矿与纯碱、固体氢氧化钠、氯酸钾的比例，固体量的增减不会引起化学反应速率的变化，故C正确，
故选C．
（2）由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-，HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-，AlO2-+H2O?Al（OH）3+OH-，降低pH值有利于平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全，
故答案为：由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-，HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-，AlO2-+H2O?Al（OH）3+OH-，降低pH值有利于平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全；
（3）CrO42-转化的Cr2O72-中Cr是+6价，具有强氧化性，不能使用还原性的酸，只能使用稀硫酸，故答案为：C；
（4）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 1.0×30×10-3mol
则含重铬酸钾的物质的量为n=
mol=5×10-3mol，则所得产品中重铬酸钾纯度为
×100%=98%，
故答案为：98%．
| △ |
，配平方程式为6FeO?Cr2O3+24NaOH+7KClO3
| ||
7：6，故答案为：7：6；
②A、把铬铁矿尽可能的粉碎，增大了接触面积，所以会加快反应速率，故A错误；
B、提高反应的温度，能加快反应速率，故B错误；
C、适当改变铬铁矿与纯碱、固体氢氧化钠、氯酸钾的比例，固体量的增减不会引起化学反应速率的变化，故C正确，
故选C．
（2）由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-，HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-，AlO2-+H2O?Al（OH）3+OH-，降低pH值有利于平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全，
故答案为：由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-，HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-，AlO2-+H2O?Al（OH）3+OH-，降低pH值有利于平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全；
（3）CrO42-转化的Cr2O72-中Cr是+6价，具有强氧化性，不能使用还原性的酸，只能使用稀硫酸，故答案为：C；
（4）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 1.0×30×10-3mol
则含重铬酸钾的物质的量为n=
| 1.0×30×10-3 |
| 6 |
| 5×10-3mol×294g/mol |
| 1.5g |
故答案为：98%．
点评：本题考查较为综合，涉及氧化还原反应及滴定操作等问题，题目难度大，本题注意从质量守恒的角度利用关系式法计算是重点．
练习册系列答案
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下列装置不能构成原电池的是（ ）
A、 |
B、 |
C、 |
D、 |
二氧化氯（ClO2）作为一种高效强氧化剂已被联合国世界卫生组织（WHO）列为AI级安全消毒剂，常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体，易溶于水，易与碱液反应，其性质非常不稳定，温度过高、二氧化氯的水溶液质量分数高于30%等均有可能引起爆炸．某研究小组设计下图所示实验装置制备ClO2．
如图为某原电池示意图，下列说法正确的是（ ）| A、电子沿导线流入铜电极 |
| B、锌原子失去电子变成Zn2+进入溶液 |
| C、原电池是电能转化为化学能的装置 |
| D、锌电极上发生还原反应 |
在
Ca中所含的质子数是（ ）
| 42 |
| 20 |
| A、20 | B、22 | C、42 | D、62 |