Question

11．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的主要工艺如图：

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+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑；
Ⅲ．Al₂O₃+2NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaAlO₂+H₂O．
在步骤③中将溶液的pH调节到7～8，可以将SiO${\;}_{3}^{2-}$和AlO${\;}_{2}^{-}$转化为相应的沉淀除去．
（1）在反应Ⅰ中氧化剂是KClO₃，若有245g KClO₃参加反应，则转移的电子数为12N_A．
（2）操作④的目的是将CrO${\;}_{4}^{2-}$转化为Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$，其现象为溶液由黄色变为橙色，离子方程式为2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O．
（3）请选用合适的方法进一步提纯粗产品重铬酸钾a（填字母）．
a．重结晶          b．萃取分液          c．蒸馏
（4）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：K₂Cr₂O₇+7H₂SO₄+6KI=Cr₂ （SO₄）₃+3I₂+7H₂O+4K₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）氧化剂是反应中化合价降低的物质，在反应Ⅰ中KClO₃中的氯元素化合价从+5降到-1，为氧化剂，245g KClO₃的物质的量为2mol，则转移电子的物质的量为12mol，即12 NA；
（2）CrO₄^2-、Cr₂O₇^2-的颜色分别为黄色、橙色，所以现象为溶液由黄色变为橙色，反应的离子方程式为 2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O；
（3）萃取分液适用于互不相溶的液体，蒸馏适用于沸点相差较大的互溶液体，而重结晶法是利用物质不同温度下溶解度的不同，分离提纯待重结晶物质的过程，所以选择A；
（4）硫酸酸化的K₂Cr₂O₇与KI反应，根据氧化还原反应理论，得化学反应方程式K₂Cr₂O₇+7H₂SO₄+6KI=Cr₂（SO₄）₃+3I₂+7H₂O+4K₂SO₄．

解答 解：（1）氧化剂是反应中化合价降低的物质，在反应Ⅰ中KClO₃中的氯元素化合价从+5降到-1，为氧化剂，245g KClO₃的物质的量为2mol，则转移电子的物质的量为12mol，即12 N_A ，
故答案为：KClO₃；12N_A；
（2）CrO₄^2-、Cr₂O₇^2-的颜色分别为黄色、橙色，所以现象为溶液由黄色变为橙色，反应的离子方程式为 2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O，
故答案为：溶液由黄色变为橙色；2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O；
（3）萃取分液适用于互不相溶的液体，蒸馏适用于沸点相差较大的互溶液体，而重结晶法是利用物质不同温度下溶解度的不同，分离提纯待重结晶物质的过程，所以选择a，
故答案为：a；
（4）硫酸酸化的K₂Cr₂O₇与KI反应，根据氧化还原反应理论，得化学反应方程式K₂Cr₂O₇+7H₂SO₄+6KI=Cr₂（SO₄）₃+3I₂+7H₂O+4K₂SO₄．
故答案为：K₂Cr₂O₇+7H₂SO₄+6KI=Cr₂（SO₄）₃+3I₂+7H₂O+4K₂SO₄．

点评 本考查氧化剂的判断、电子转移数目的计算、化学方程式的推断、离子方程式的书写以及物质提纯方法．