Question

【題目】重鉻酸鈉晶體俗稱紅礬鈉，是重要的化工產(chǎn)品和強氧化劑。工業(yè)上用含有Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì)的鉻鐵礦【主要成份為Fe（CrO2）2】為主要原料生產(chǎn)重銘酸鈉晶體（Na2Cr2O7·2H2O）的主要工藝流程如下：

已知：鉻鐵礦在空氣中與純堿煅燒生成Na2CrO4和一種紅棕色固體，放出CO2氣體，同時發(fā)生反應：A12O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑。請回答下列問題：

（1）煅燒前通常將鉻鐵礦粉碎，原因是 。

（2）化學上可將某些鹽寫成氧化物的形式，如Na2SiO3可寫成Na2O·SiO2,則Fe（CrO2）2可寫成 。

（3）濾渣2的成分為 （填寫化學式）

（4）請寫出用稀硫酸酸化處理時發(fā)生反應的離子方程式 、 。

（5）稱取重鉻酸鈉晶體試樣2.500g配成250ml溶液，取出25ml于錐形瓶中，加入10mL 2mol/ LH2SO4和足量碘化鉀（鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+），放置于暗處5min。然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示劑，用0.1200mol/LNa2S2O3標準溶液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）

①判斷滴定達到終點的現(xiàn)象是 ；

②若實驗中共用去Na2S2O3標準溶液40.00ml，則所得產(chǎn)品Na2Cr2O7·2H2O的純度為 （設整個過程中其它雜質(zhì)不參加反應）

Answer 1

【答案】

（1）增大接觸面積，加快反應速率

（2）FeOCr2O3 ；

（3） Al（OH）3

（4）2CrO42－+2H+Cr2O72－+H2O；CO32－+2H+==H2O+CO2↑（HCO3－與H+反應同樣得分）

（5）①當?shù)渭幼詈笠坏瘟虼�硫酸鈉溶液，溶液藍色褪去，且半分鐘內(nèi)不復原；②95.36 %

【解析】

試題分析：鉻鐵礦在空氣中與純堿煅燒生成Na2CrO4和一種紅棕色固體，同時釋放出CO2氣體，同時A12O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑，可知主反應為4Fe（CrO2）2+7O2+8Na2CO38Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2，鉻鐵礦在空氣中與純堿煅燒生成物通過水浸NaAlO2進入浸出液中，而不溶的Fe2O3形成濾渣1，浸出液通過除雜，通入CO2氣體，形成濾渣2Al（OH）3沉淀，最后分離出Na2CrO4溶液，經(jīng)過酸化、過濾、結晶得到最終產(chǎn)品重鉻酸鈉晶體（ Na2Cr2O72H2O）。

（1）煅燒前通常將鉻鐵礦粉碎，增大了礦石與空氣的接觸面積，加快了反應速率，故答案為：增大接觸面積，加快反應速率；

（2）根據(jù)Na2SiO3可寫成Na2O·SiO2, Fe（CrO2）2可寫成FeOCr2O3，故答案為：FeOCr2O3；

（3）煅燒時鉻鐵礦的成分之一Fe2O3沒有參與反應，也不溶解與水中，所以濾渣1的成分為Fe2O3，鉻鐵礦煅燒時生成的NaAlO2在水溶液中與CO2生成Al（OH）3沉淀，故濾渣2的成分為Al（OH）3，故答案為：Al（OH）3；

（4）分離出Na2CrO4溶液，經(jīng)過酸化、過濾、結晶得到最終產(chǎn)品重鉻酸鈉晶體（ Na2Cr2O72H2O）用稀硫酸酸化處理時發(fā)生反應的離子方程式為2CrO42－+2H+Cr2O72－+H2O；CO32－+2H+==H2O+CO2↑，故答案為：2CrO42－+2H+Cr2O72－+H2O；CO32－+2H+==H2O+CO2↑；

（5）①溶液中有碘，加入淀粉溶液呈藍色，碘與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應，當反應終點時，藍色褪去，故答案為：當?shù)渭幼詈笠坏瘟虼�硫酸鈉溶液時，溶液藍色褪去，半分鐘內(nèi)不變色；

②根據(jù)反應的關系式計算：

Cr2O72-～3I2～6S2O32-

1mol 6mol

n 0.1200molL-1×0.04L

n=0.0008mol，則2.5000g重鉻酸鈉試樣中含有的重鉻酸鈉的質(zhì)量為10×0.0008mol×298g/moL=2.384g，所得產(chǎn)品的中重鉻酸鈉的純度=×100%=95.36%，故答案為：95.36%。