Question

【题目】（15分）重铬酸钠在制革工业、印刷工业、电镀工业等有重要用途，铬铁矿的主要成分可表示为FeOCr2O3，还含有Al2O3、Fe2O3等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钠（Na2Cr2O7）的流程图：

（1）煅烧前应将铬铁矿充分粉碎，其目的是_________。灼烧是中学化学中常用的操作方法，如在实验室中将铬铁矿和碳酸钠固体混合物灼烧，以下各实验仪器中不需要的是_____。

a．陶瓷坩埚 b．铁坩埚 c．三脚架 d．泥三角

（2）转窑中发生的主要反应为：

①Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑；

②__FeOCr2O3+__Na2CO3+__O2__Na2CrO4+__Fe2O3+__ 。

请配平反应②的化学方程式。

（3）生成固体Y的离子方程式为_______________。

（4）向母液中加入浓硫酸，把铬酸钠转化为重铬酸钠，经两次蒸发，主要是除去___(填化学式)，冷却至30～40℃得到产品晶体。洗涤该晶体的溶剂最好是__________(填序号)。

a．蒸馏水 b．无水乙醇 c．75%乙醇溶液

（5）为了测定实验制得的产品中Na2Cr2O7的含量，称取样品0.140g置于锥形瓶中，加50mL水；再加入2gKI（过量）及稍过量的稀硫酸溶液，摇匀，暗处放置10min；然后加150mL蒸馏水并加入3mL 0.5%淀粉溶液；用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液30.00mL。（假定杂质不参加反应，已知：Cr2O72-+6I-+14H+＝2Cr3++3I2+7H2O，I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-）

①终点实验现象是________。

②该产品中Na2Cr2O7的纯度为____ 。（以质量分数表示）

③若滴定管在滴定前俯视读数，滴定结束后仰视读数，测得样品的纯度将 （填“偏高”、或“偏低”或“无影响”）。

Answer 1

【答案】

（1）增大表面积，提高反应速率，使反应更充分（2分） a（1分）

（2）4、8、7、8、2、8CO2（2分）

（3）AlO2－＋2H2O＋CO2=HCO3－＋Al(OH)3↓或2AlO2－＋3H2O＋CO2=CO32－＋2Al(OH)3↓（2分）

（4）Na2SO4（1分）；c（2分）

（5）①当滴入最后一滴标准液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不复原（2分）

②93.6%（2分）

③偏高（1分）

【解析】

试题分析：

（1）增大接触面积会加快反应速率，煅烧前将铭铁矿粉碎的作用是增大接触面积加快反应速率，反应更充分；灼烧固体的容器为坩埚，陶瓷坩埚中含有SiO2，与碳酸钠发生化学反应，所以应选用铁坩埚，坩埚应固定在三脚架和泥三角上，答案选a。

（2）反应中Fe元素化合价从+2价升高到+3价，Cr元素化合价从+3价升高到+6价，即1molFeOCr2O3失去7个电子，氧气是氧化剂，1mol氧气得到4mol电子，根据原子守恒和电子得失守恒可知反应的方程式为4FeOCr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2。

（3）根据（2）中分析可知X是氧化铁，M是CO2，则Y是氢氧化铝，生成固体Y的离子方程式为AlO2－＋2H2O＋CO2＝HCO3－＋Al(OH)3↓或2AlO2－＋3H2O＋CO2＝CO32－＋2Al(OH)3↓。

（4）向母液中加入浓硫酸，把铬酸钠转化为重铬酸钠，同时还有硫酸钠生成，因此经两次蒸发，主要是除去Na2SO4；为减少洗涤时晶体的损失，洗涤该晶体的溶剂最好是75%乙醇溶液，答案选c。

（5）①碘遇淀粉显蓝色，因此终点实验现象是当滴入最后一滴标准液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不复原。

②根据Cr2O72-+6I-+14H+＝2Cr3++3I2+7H2O，I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-得关系式

Cr2O72-～～6S2O32-

1 6

x 0.1000mol/L×0.03L

1：6=x：（0.1000mol/L×0.03L）

解得x=0.0005mol

则m(Na2Cr2O7)=0.0005mol×262g/mol=0.131g

其质量分数=0.131g/0.140g×100%≈93.6%

③若滴定管在滴定前俯视读数，读数偏小，滴定结束后仰视读数，读数偏大，因此测得样品的纯度将偏高。