题目内容
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（主要成份为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，涉及的主要反应是：
6FeO?Cr2O3+24NaOH+7KClO3
12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O，
试回答下列问题
（1）在反应器①中，有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO2，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，写出二氧化硅、氧化铝分别与碳酸钠反应的化学方程式： ； ．
（2）NaFeO2能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式： ．
（3）操作③的目的是什么，用简要的文字和化学方程式说明： ．
（4）操作④中，酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，写出平衡转化的离子方程式： ．
（5）称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10.00mL 2mol/LH2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），放于暗处5min，然后加入100.0mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）．
①判断达到滴定终点的依据是： ；
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL，则所得产品的中重铬酸钾的纯度（设整个过程中其它杂质不参与应） ．
6FeO?Cr2O3+24NaOH+7KClO3
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试回答下列问题
（1）在反应器①中，有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO2，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，写出二氧化硅、氧化铝分别与碳酸钠反应的化学方程式：
（2）NaFeO2能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式：
（3）操作③的目的是什么，用简要的文字和化学方程式说明：
（4）操作④中，酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，写出平衡转化的离子方程式：
（5）称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10.00mL 2mol/LH2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），放于暗处5min，然后加入100.0mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）．
①判断达到滴定终点的依据是：
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL，则所得产品的中重铬酸钾的纯度（设整个过程中其它杂质不参与应）
考点：制备实验方案的设计,常见金属元素的单质及其化合物的综合应用,探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验题
分析：（1）高温条件下，二氧化硅与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳，氧化铝和碳酸钠反应生成偏铝酸钠和二氧化碳；
（2）NaFeO2能强烈水解，生成氢氧化铁沉淀；
（3）③调节后溶液的pH比原来降低，是因降低pH，促进水解平衡正向移动；
（4）CrO42-和酸反应生成Cr2O72-和水；
（5）①达到滴定终点时颜色突变且30s不变色；
②由Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62- 可知，存在Cr2O72-～6S2O32-，以此计算．
（2）NaFeO2能强烈水解，生成氢氧化铁沉淀；
（3）③调节后溶液的pH比原来降低，是因降低pH，促进水解平衡正向移动；
（4）CrO42-和酸反应生成Cr2O72-和水；
（5）①达到滴定终点时颜色突变且30s不变色；
②由Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62- 可知，存在Cr2O72-～6S2O32-，以此计算．
解答：
解：（1）二氧化硅与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳，该反应为SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，
氧化铝和碳酸钠反应生成偏铝酸钠和二氧化碳，反应方程式为：Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2↑，
故答案为：SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2↑；
（2）NaFeO2能强烈水解，生成氢氧化铁沉淀，该水解反应为NaFeO2+2H2O=Fe（OH）3↓+NaOH，
故答案为：NaFeO2+2H2O=Fe（OH）3↓+NaOH；
（3）③调节后溶液的pH比原来降低，是由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解，SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O?Al（OH）3+OH-，降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时能使它们完全水解生成沉淀，
故答案为：由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解，SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O?Al（OH）3+OH-，降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时能使它们完全水解生成沉淀；
（4）CrO42-和酸反应生成Cr2O72-和水，转化方程式为：2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O，
故答案为：2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O；
（5）①达到滴定终点时，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再变化，
故答案为：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再变化；
②由Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62- 可知，
存在Cr2O72-～6S2O32-，
1 6
n 0.1200mol/L×0.040L
n=0.0008mol
250ml溶液中含有Cr2O72-物质的量为0.0008mol×
=0.008mol；
所得产品中重铬酸钾纯度=
×100%=94.08%
故答案为：94.08%．
氧化铝和碳酸钠反应生成偏铝酸钠和二氧化碳，反应方程式为：Al2O3+Na2CO3
| ||
故答案为：SiO2+Na2CO3
| ||
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（2）NaFeO2能强烈水解，生成氢氧化铁沉淀，该水解反应为NaFeO2+2H2O=Fe（OH）3↓+NaOH，
故答案为：NaFeO2+2H2O=Fe（OH）3↓+NaOH；
（3）③调节后溶液的pH比原来降低，是由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解，SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O?Al（OH）3+OH-，降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时能使它们完全水解生成沉淀，
故答案为：由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解，SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O?Al（OH）3+OH-，降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时能使它们完全水解生成沉淀；
（4）CrO42-和酸反应生成Cr2O72-和水，转化方程式为：2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O，
故答案为：2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O；
（5）①达到滴定终点时，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再变化，
故答案为：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再变化；
②由Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62- 可知，
存在Cr2O72-～6S2O32-，
1 6
n 0.1200mol/L×0.040L
n=0.0008mol
250ml溶液中含有Cr2O72-物质的量为0.0008mol×
| 250 |
| 25 |
所得产品中重铬酸钾纯度=
| 0.008mol×294g/mol |
| 2.500g |
故答案为：94.08%．
点评：本题考查混合物的分离、提纯，明确流程中操作的目的是解答的关键，注意利用关系式计算，（5）为解答的难点，题目难度中等．
练习册系列答案
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