Question

（12分）工業(yè)上以鉻鐵礦（主要成分FeO·Cr2O3）、碳酸鈉、氧氣和硫酸為原料生產重鉻酸鈉（Na2Cr2O7·2H2O）的主要反應如下：

① 4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O28Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2

② 2Na2CrO4＋H 2SO4Na2SO4＋Na2Cr2O7＋H2O

（1）工業(yè)上反應①需不斷攪拌，其目的是 。

（2）下圖是紅礬鈉（Na2Cr2O7·2H2O）和Na2SO4的溶解度曲線。

從Na2Cr2O7和 Na2SO4的混合溶液中提取Na2Cr2O7晶體的操作：

先將混合溶液蒸發(fā)結晶，趁熱過濾。趁熱過濾的目的是 ；然后將濾液 ，從而析出紅礬鈉。

（3）Na2Cr2O7與KCl進行復分解反應可制取K2Cr2O7，現用重鉻酸鉀測定鐵礦石中鐵的含量，測定原理為:Fe2++Cr2O72－+H+Fe3++ Cr3+ +7H2O （未配平）

實驗步驟如下：

步驟1：將m g鐵礦石加濃鹽酸加熱溶解 步驟2：加入SnCl2溶液將Fe3＋還原

步驟3：將所得溶液冷卻，加入HgCl2溶液，將過量的Sn2＋氧化為Sn4＋

步驟4：加入15 mL硫酸和磷酸的混合酸及5滴0．2%二苯胺磺酸鈉指示劑

步驟5：立即用c mol·L－1重鉻酸鉀溶液滴定至溶液呈穩(wěn)定紫色，即為終點，消耗重鉻酸鉀溶液V mL

①如省去步驟③，則所測定的鐵的含量 （填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

②步驟5使用的主要玻璃儀器有 。

③則測定鐵礦石中鐵的含量的計算式為 （用字母表示，不用化簡）。

Answer 1

（1）使反應物接觸更充分，加快反應速率（2分）

（2）除去析出Na2SO4的晶體，又能防止Na2Cr2O7·2H2O因冷卻結晶析出而損失（2分）

冷卻結晶（2分）

（3）①偏高（2分）；②酸式滴定管 錐形瓶（2分）；③56×6VC/1000m。

【解析】

試題分析：（1）工業(yè)上反應①需不斷攪拌，其目的是使反應物接觸更充分，加快反應速率；（2）根據圖像可知紅礬鈉（Na2Cr2O7·2H2O）和的溶解度隨溫度的升高而增大，而Na2SO4的溶解度在溫度是50℃下溫度越高，溶解度越大；當溫度超過50℃時，溫度越高，溶解度反而越小。所以先將混合溶液蒸發(fā)結晶，趁熱過濾。趁熱過濾的目的是除去析出Na2SO4的晶體，又能防止Na2Cr2O7·2H2O因冷卻結晶析出而損失；然后將濾液冷卻結晶，而析出紅礬鈉；（3）①如省去步驟③，則在反應過程中Sn2＋氧化也需要消耗氧化劑重鉻酸鉀，因此會導致Fe的含量偏高；②步驟5是滴定操作，應該使用的儀器有盛裝有強氧化性的物質重鉻酸鉀溶液的酸式滴定管，以及進行物質含量測定的反應容器錐形瓶；③6Fe2++Cr2O72－+14H+ == 6Fe3++ 2Cr3+ +7H2O 。n(重鉻酸鉀)= c mol/L×V mL×10-3L/ml=cv×10-3mol；由于在氧化還原反應中電子守恒，所以n(Fe2+)=6n(Cr2O72－)= 6cv×10-3mol．則測定鐵礦石中鐵的含量的計算式為[(6cv×10-3mol)×56g/mol]÷m g=56×6VC/1000m。

考點：考查影響化學反應速率的因素、混合物分離的方法、滴定方法在物質含量測定中的應用、誤差分析的知識。