Question

重鉻酸鉀是一種重要的氧化劑，工業(yè)上常用鉻鐵礦（主要成份為FeO?Cr₂O₃、SiO₂、Al₂O₃）為原料生產(chǎn)，實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)法用鉻鐵礦制重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）的主要工藝如下：

已知：①：6FeO?Cr₂O₂+24NaOH+7KClO₂=12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7HCl+12H₂O
②高溫下，F(xiàn)e₂O₃與純堿反應(yīng)生成NaFeO₂，NaFeO₂能強(qiáng)烈水解生成沉淀
試回答下列問題：
（1）過濾操作中所用玻璃儀器有：玻璃棒、燒杯、

 

．
（2）高溫下，鉻鐵礦中Al2O3、SiO2均能和純堿反應(yīng)，且反應(yīng)類似．寫出氧化鋁與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（3）流程中水浸生成的沉淀是

 

（填化學(xué)式）；調(diào)節(jié)pH=7-8的目的是

 

．
（4）適合流程中酸化所用的酸是（填符號(hào)）

 

，其反應(yīng)的離子方程式為

 

．
A．鹽酸B．硫酸C．亞硫酸D．次氯酸
（5）稱取重鉻酸鉀試樣2.5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10mL2mol?L^-1H₂SO₄溶液和足量碘化鉀（鉻的還原產(chǎn)物為Cr³⁺），放于暗處5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示劑，用0.1200mol?L^-1Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）．
①判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)是：

 

；
②若實(shí)驗(yàn)中共用去Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00mL，則所得產(chǎn)品中的重鉻酸鉀的純度是：

 

（設(shè)整個(gè)過程中其它雜質(zhì)不參與反應(yīng)，保留一位小數(shù)）．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：鉻鐵礦（主要成份為FeO?Cr₂O₃、SiO₂、Al₂O₃）加純堿、NaOH和KClO₂在高溫下反應(yīng)，生成Na₂CrO₄和Fe₂O₃，Al₂O₃、SiO₂和純堿反應(yīng)生成NaAlO₂和Na₂SiO₃，F(xiàn)e₂O₃與純堿反應(yīng)生成NaFeO₂，NaFeO₂能強(qiáng)烈水解生成FeOH）₃沉淀，過濾，濾渣為FeOH）₃，調(diào)節(jié)pH7～8使NaAlO₂和Na₂SiO₃轉(zhuǎn)化為沉淀，酸化CrO₄^2-轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，加KCl濃縮結(jié)晶過濾得到K₂Cr₂O₇；
（1）根據(jù)過濾操作分析；
（2）高溫下氧化鋁與純堿反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和二氧化碳；
（3）根據(jù)流程分析；調(diào)節(jié)pH7～8使NaAlO₂和Na₂SiO₃轉(zhuǎn)化為沉淀；
（4）酸化時(shí)酸不能與原溶液中的物質(zhì)反應(yīng)，結(jié)合Cr₂O₇^2-的性質(zhì)分析；酸性條件下CrO₄^2-轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-；
（5）①碘遇淀粉變藍(lán)色，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，碘完全反應(yīng)，藍(lán)色褪去；
②由Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O、I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2- 可知，存在Cr₂O₇^2-～6S₂O₃^2-，以此計(jì)算，再求出質(zhì)量和重鉻酸鉀的純度．

解答： 解：鉻鐵礦（主要成份為FeO?Cr₂O₃、SiO₂、Al₂O₃）加純堿、NaOH和KClO₂在高溫下反應(yīng)，生成Na₂CrO₄和Fe₂O₃，Al₂O₃、SiO₂和純堿反應(yīng)生成NaAlO₂和Na₂SiO₃，F(xiàn)e₂O₃與純堿反應(yīng)生成NaFeO₂，NaFeO₂能強(qiáng)烈水解生成FeOH）₃沉淀，過濾，濾渣為FeOH）₃，調(diào)節(jié)pH7～8使NaAlO₂和Na₂SiO₃轉(zhuǎn)化為沉淀，酸化CrO₄^2-轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，加KCl濃縮結(jié)晶過濾得到K₂Cr₂O₇；
（1）過濾操作用到的玻璃儀器有：玻璃棒、燒杯、漏斗；故答案為：漏斗；
（2）Al₂O₃與SiO₂一樣與Na₂CO₃反應(yīng)，則Al₂O₃是作為酸性氧化物參與反應(yīng)，生成偏鋁酸鈉，則反應(yīng)的方程式為：Na₂CO₃+Al₂O₃

高溫  .

2NaAlO₂+CO₂↑；
故答案為：Na₂CO₃+Al₂O₃

高溫  .

2NaAlO₂+CO₂↑；
（3）根據(jù)流程分析可知水浸生成的沉淀是Fe（OH）₃，調(diào)節(jié)pH=7～8是使Na₂SiO₃、NaAlO₂發(fā)生水解反應(yīng)而生成Al（OH）₃和H₂SiO₃沉淀而除去雜質(zhì)；
故答案為：Fe（OH）₃；使NaAlO₂和Na₂SiO₃發(fā)生水解而生成Al（OH）₃和H₂SiO₃沉淀而除去；
（4）Cr₂O₇^2-具有強(qiáng)氧化性，酸化的酸不能用鹽酸和亞硫酸，因?yàn)槎�者具有還原性能被重鉻酸鉀氧化，也不能用有強(qiáng)氧化性的弱酸次氯酸，因此選B；
故答案為：B．
（5）①該滴定的原理是用碘化鉀還原重鉻酸鉀，生成的I₂使淀粉變藍(lán)色，然后用Na₂S₂O₃滴定生成的I₂，因此終點(diǎn)現(xiàn)象是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液，溶液藍(lán)色褪去，而且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)即達(dá)終點(diǎn)；
故答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液，溶液藍(lán)色褪去，而且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)即達(dá)終點(diǎn)；
②由Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O、I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2- 可知，
存在Cr₂O₇^2-～6S₂O₃^2-，
   1           6
   n     0.1200×40×10^-3mol
則250ml含重鉻酸鉀的物質(zhì)的量為n=

0.1200×40×10-3mol

6

×10，
則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀純度為

0.1200×40×10-3×10×294

6×2.5000

×100%=94.08%，
故答案為：94.08%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的分離、提純，明確流程中操作的目的是解答的關(guān)鍵，注意利用反應(yīng)方程式中各物質(zhì)之間的關(guān)系計(jì)算，（5）為解答的難點(diǎn)，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力．