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(主要成分为FeO·Cr₂O₃，以及SiO₂、Al₂O₃等杂质)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：

图K5­2

反应器中主要发生的反应为

Ⅰ.FeO·Cr₂O₃＋NaOH＋KClO₃→Na₂CrO₄＋Fe₂O₃＋H₂O＋KCl(未配平)；

Ⅱ.Na₂CO₃＋SiO₂Na₂SiO₃＋CO₂↑；

Ⅲ.Al₂O₃＋2NaOH2NaAlO₂＋H₂O。

在步骤③中将溶液的pH调节到7～8，可以将SiO和AlO转化为相应的沉淀除去。

(1)在反应Ⅰ中氧化剂是________，若有245 g KClO₃参加反应，则转移的电子数为______________________。

(2)反应器中生成的Fe₂O₃又可和Na₂CO₃反应得到一种摩尔质量为111 g/mol的化合物，该化合物能剧烈水解，在操作②中生成沉淀而除去。写出生成该化合物的化学反应方程式：________________________________。

(3)操作④的目的是将CrO转化为Cr₂O，其现象为____________________，离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)请选用合适的方法进一步提纯粗产品重铬酸钾______(填字母)。

A．重结晶  B．萃取分液

C．蒸馏

(5)分析产品中K₂Cr₂O₇的纯度是利用硫酸酸化的K₂Cr₂O₇将KI氧化成I₂，然后利用相关物质测出I₂的量从而获得K₂Cr₂O₇的量。写出酸化的K₂Cr₂O₇与KI反应的化学方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Answer 1

(1)KClO₃　12×6.02×10²³或12N_A

(2)Fe₂O₃＋Na₂CO₃2NaFeO₂＋CO₂↑

(3)溶液由黄色变为橙色　2CrO＋2H^＋Cr₂O＋H₂O

(4)A

(5)K₂Cr₂O₇＋7H₂SO₄＋6KI===Cr₂(SO₄)₃＋3I₂＋7H₂O＋4K₂SO₄

[解析] (1)FeO·Cr₂O₃→Na₂CrO₄＋Fe₂O₃，Fe的化合价由＋2价升高到＋3价，铬元素的化合价由＋3价升高到＋6价，KClO₃→KCl氯元素的化合价降低，故KClO₃为氧化剂。配平化学反应方程式为6FeO·Cr₂O₃＋24NaOH＋7KClO₃===12Na₂CrO₄＋3Fe₂O₃＋12H₂O＋7KCl。245 g KClO₃参加反应，转移电子的物质的量为×6＝12 mol。

(2)结合信息可知该化合物含有Na、Fe、O三种元素，结合摩尔质量可知该化合物为NaFeO₂。

(3)CrO、Cr₂O的溶液分别呈黄色、橙色，反应方程式为2CrO＋2H^＋Cr₂O＋H₂O。

(4)重结晶法是对固体进行提纯的常用方法，萃取分液是利用物质溶解度的差异进行的分离方法，而蒸馏是液体混合物的分离方法。

(5)根据电子守恒和质量守恒可配平化学反应方程式：K₂Cr₂O₇＋7H₂SO₄＋6KI===Cr₂(SO₄)₃＋3I₂＋7H₂O＋4K₂SO₄。