题目内容

【题目】重铬酸钠晶体俗称红矾钠,是重要的化工产品和强氧化剂。工业上用含有Al2O3、Fe2O3等杂质的铬铁矿【主要成份为Fe(CrO2)2】为主要原料生产重铭酸钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O)的主要工艺流程如下:

已知:铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na2CrO4和一种红棕色固体,放出CO2气体,同时发生反应:A12O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑。请回答下列问题:

(1)煅烧前通常将铬铁矿粉碎,原因是 。

(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成 。

(3)滤渣2的成分为 (填写化学式)

(4)请写出用稀硫酸酸化处理时发生反应的离子方程式 、 。

(5)称取重铬酸钠晶体试样2.500g配成250ml溶液,取出25ml于锥形瓶中,加入10mL 2mol/ LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放置于暗处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判断滴定达到终点的现象是 ;

②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00ml,则所得产品Na2Cr2O7·2H2O的纯度为 (设整个过程中其它杂质不参加反应)

【答案】

(1)增大接触面积,加快反应速率

(2)FeOCr2O3 ;

(3) Al(OH)3

(4)2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O;CO32-+2H+==H2O+CO2↑(HCO3-与H+反应同样得分)

(5)①当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不复原;②95.36 %

【解析】

试题分析:铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na2CrO4和一种红棕色固体,同时释放出CO2气体,同时A12O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑,可知主反应为4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO38Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2,铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成物通过水浸NaAlO2进入浸出液中,而不溶的Fe2O3形成滤渣1,浸出液通过除杂,通入CO2气体,形成滤渣2Al(OH)3沉淀,最后分离出Na2CrO4溶液,经过酸化、过滤、结晶得到最终产品重铬酸钠晶体( Na2Cr2O72H2O)。

(1)煅烧前通常将铬铁矿粉碎,增大了矿石与空气的接触面积,加快了反应速率,故答案为:增大接触面积,加快反应速率;

(2)根据Na2SiO3可写成Na2O·SiO2, Fe(CrO2)2可写成FeOCr2O3,故答案为:FeOCr2O3;

(3)煅烧时铬铁矿的成分之一Fe2O3没有参与反应,也不溶解与水中,所以滤渣1的成分为Fe2O3,铬铁矿煅烧时生成的NaAlO2在水溶液中与CO2生成Al(OH)3沉淀,故滤渣2的成分为Al(OH)3,故答案为:Al(OH)3;

(4)分离出Na2CrO4溶液,经过酸化、过滤、结晶得到最终产品重铬酸钠晶体( Na2Cr2O72H2O)用稀硫酸酸化处理时发生反应的离子方程式为2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O;CO32-+2H+==H2O+CO2↑,故答案为:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O;CO32-+2H+==H2O+CO2↑;

(5)①溶液中有碘,加入淀粉溶液呈蓝色,碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应,当反应终点时,蓝色褪去,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根据反应的关系式计算:

Cr2O72-~3I2~6S2O32-

1mol 6mol

n 0.1200molL-1×0.04L

n=0.0008mol,则2.5000g重铬酸钠试样中含有的重铬酸钠的质量为10×0.0008mol×298g/moL=2.384g,所得产品的中重铬酸钠的纯度=×100%=95.36%,故答案为:95.36%。

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