Question

工业甲醇的质量分数可以用下列方法测定：
①在稀H₂SO₄中甲醇被Cr₂O₇^2-氧化成CO₂和H₂O，反应式为：CH₃OH+Cr₂O₇^2-+8H⁺=CO₂↑+2Cr³⁺+6H₂O；
②过量的Cr₂O₇^2-可用Fe²⁺与之完全反应：
______Cr₂O₇^2-+______Fe²⁺+______H⁺-______Cr³⁺+______Fe³⁺+______H₂O
现有0.12g工业甲醇，在H₂SO₄溶液中与25mL 0.2mol?L^-1K₂Cr₂O₇溶液反应，多余的K₂Cr₂O₇再用1mol?L^-1FeSO₄与其反应，结果用去FeSO₄溶液9.6mL．
（1）配平第②步中离子方程式．
（2）计算工业甲醇的质量分数．

Answer 1

解：（1）依据化学反应的元素化合价变化结合电子守恒计算配平离子方程式，电子转移：Cr₂O₇^2-～2Cr³⁺+～6e^-；6Fe²⁺～6Fe³⁺～6e^-；所以配平氧化还原反应的电子守恒，结合电荷守恒和原子守恒得到配平系数：1、6、14、2、6、7；离子方程式为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；故答案为：1、6、14、2、6、7；
（2）由反应②可知，反应①剩余的n（Cr₂O₇^2-）=n（Fe²⁺）=0.0016 mol
反应①消耗的n（Cr₂O₇^2-）=0.0050 mol-0.0016 mol=0.0034 mol
则：n（CH₃OH）=0.0034 mol
w（CH₃OH）=×100%=90.7%
故答案为：90.7%
分析：（1）依据化学反应的元素化合价变化结合电子守恒、电荷守恒、原子守恒计算配平离子方程式；
（2）依据化学方程式的定量计算分析，依据FeSO₄的消耗量，计算出多余的K₂Cr₂O₇，计算与甲醇反应的K₂Cr₂O；结合化学方程式进行计算：CH₃OH+Cr₂O₇^2-+8H⁺=CO₂↑+2Cr³⁺+6H₂O；
点评：本题考查了氧化还原反应的离子方程式的配平方法，主要是电子守恒、电荷守恒、原子守恒的应用，化学方程式的综合计算方法应用．