题目内容
8．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，杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产它，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如图．涉及的主要反应是：
6FeO•Cr2O3+24NaOH+7KClO3═12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O
（1）碱浸前将铬铁矿粉碎的作用是增大接触面积，增大反应速率．
（2）步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是H2SiO3、Al（OH）3．
（3）操作④中，酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，写出平衡转化的离子方程式2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O．
（4）用简要的文字说明操作⑤加入KC1的原因温度对氯化钠的溶解度影响小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大，利用复分解反应，可得到重铬酸钾．
（5）称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液，取出25mL于碘量瓶中，加入10mL
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判断达到滴定终点的依据是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若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为（设整个过程中其它杂质不参加反应）94.08%（保留2位有效数字）．
分析 工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO•Cr2O3，杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产重铬酸钾：在反应器①中，6FeO•Cr2O3+24NaOH+7KClO3═12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O，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，NaFeO2能强烈水解，为强碱弱酸液，水解呈碱性，生成氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为FeO2-+2H2O=Fe（OH）3↓+OH-，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，操作④中酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，常温下重铬酸钾的溶解度较小，操作⑤中利用Na2Cr2O7+2KCl═K2Cr2O7+2NaCl复分解反应，得到重铬酸钾，
（1）依据影响化学反应速率的因素分析，增大接触面积会加快反应速率；
（2）根据水解平衡移动判断产物；
（3）在酸性环境下，CrO42-转化为Cr2O72-，据此来书写方程式；
（4）操作⑤加入KCl的原因温度对氯化钠的溶解度影响小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大；
（5）根据反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，碘单质遇到淀粉时，溶液的蓝色消失，据此来回答并计算纯度．
解答 解：（1）碱浸前将铭铁矿粉碎的作用是增大接触面积加快反应速率，故答案为：增大接触面积，增大反应速率；
（2）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：H2SiO3、Al（OH）3；
（3）在酸性环境下，CrO42-转化为Cr2O72-，即2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O；
故答案为：2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O；
（4）操作⑤加入KCl的原因温度对氯化钠的溶解度影响小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大，利用复分解反应，可得到重铬酸钾；
故答案为：温度对氯化钠的溶解度影响小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大，利用复分解反应，可得到重铬酸钾；
（5）①根据反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，碘单质恰好完全反应，溶液蓝色褪去，达到滴定终点，
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由反应Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得反应的关系式为Cr2O72-～3I2～6S2O32-，则
Cr2O72-～3I2～6S2O32-
1mol 3mol 6mol
n 0.1200×40×10-3mol
则250ml含重铬酸钾的物质的量为n=$\frac{0.1200×40×10{\;}^{-3}mol}{6}$×10，则所得产品中重铬酸钾纯度为 $\frac{0.1200×40×10{\;}^{-3}×10×294}{6×2.5000}$×100%=94.08%，
故答案为：94.08%．
点评 本题考查较为综合，涉及氧化还原反应、溶解平衡以及滴定操作等问题，题目难度中等，本题注意从质量守恒的角度利用关系式法计算．
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．| A． | 用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板：Fe3++Cu═Fe2++Cu2+ | |
| B． | 用惰性电极电解氯化钠溶液：4Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cl2↑+2H2↑+O2↑ | |
| C． | 用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜：3Ag+4H++NO3-═3Ag++NO↑+2H2O | |
| D． | NaHCO3溶液中与滴加少量Ca（OH）2溶液：CO32-+Ca2+═CaCO3↓ |
硫酸亚铁是重要的亚铁盐，在农业上用作农药，主要治小麦黑穗病，还可以用作除草剂；在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等．（1）新制的绿矾（FeSO4•7H2O）是浅绿色的，但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]，写出该反应的化学方程式：4FeSO4•7H2O+O2=4Fe（OH）SO4+26H2O．
（2）已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2；SO3熔点是16.8℃，沸点是44.8℃．
某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”．
上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物．试回答下列问题：
①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在 （选填“0℃、25℃、50℃”），装置Ⅱ的作用是防止产生倒吸．
②装置Ⅲ中的试剂可以是 （选填序号，下同），现象是，则证明气体产物中含有SO3；装置Ⅳ中的试剂可以是B、E．
A．2mol/LNa2CO3溶液 B．品红溶液 C．0.5mol/L BaCl2溶液 D．0.5mol/LBa（NO3）2 E.0.01mol/L KMnO4溶液 F．淀粉碘化钾溶液
③装置V中试剂为NaOH溶液，发生反应的离子方程式为SO2+2OH-=SO32-+H2O．
④为了检验固体产物成分，取反应后的固体于试管中，加稀硫酸溶解，将所得溶液分成两份，进行如下实验：
| 操作步骤 | 预期实验现象 | 预期实验结论 |
| 向其中一份溶液中加入KSCN溶液（或硫氰化钾溶液） | 溶液变成血红色 | 固体中含有Fe2O3 |
| 向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe（CN）6]溶液 | 产生蓝色沉淀 | 固体中含有FeO |