Question

重鉻酸鈉（Na₂Cr₂O₇?2H₂O）俗稱紅礬鈉，在工業(yè)方面有廣泛用途．我國(guó)目前主要是以鉻鐵礦（主要成份為FeO?Cr₂O₃，還含有Al₂O₃、MgO、SiO₂等雜質(zhì)）為主要原料進(jìn)行生產(chǎn)，c其主要工藝流程如下：

①中涉及的主要反應(yīng)有：

主反應(yīng)：4FeO?Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂  8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂

副反應(yīng)： SiO₂+Na₂CO₃ Na₂SiO₃+CO₂↑       Al₂O₃+Na₂CO₃2NaAlO₂+CO₂↑

部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH：

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Mg(OH)2	Cr(OH)3
完全沉淀時(shí)溶液pH	4.7	3.7	11.2	5.6

 

試回答下列問題：

(1) “①”中反應(yīng)是在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)需不斷攪拌，其作用是             ；

(2) “③”中調(diào)節(jié)pH至4.7，目的是                    ；

(3) “⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO₄^2－轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2－，請(qǐng)寫出該平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式：                    ；

(4)稱取重鉻酸鈉試樣2.5000g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入10mL 2mol?L^-1H₂SO₄和足量碘化鈉（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，所得產(chǎn)品的中重鉻酸鈉的純度      

(設(shè)整個(gè)過程中其它雜質(zhì)不參與反應(yīng))

 

Answer 1

【答案】

（1）使反應(yīng)物接觸更充分，加快反應(yīng)速率；使反應(yīng)物接觸更充分，加快反應(yīng)速率

（2）除去溶液中的AlO₂^-、SiO₃^2-

（3）  2CrO₄^2-+2H⁺Cr₂O₇^2-+H₂O

（4）①當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏瘟虼�硫酸鈉溶液時(shí)，溶液藍(lán)色褪去，半分鐘內(nèi)不變色

②83.84%

【解析】

試題分析：(1)回轉(zhuǎn)窯中發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)為鉻鐵礦和純堿，反應(yīng)過程中不斷攪拌，可以使得固體間的接觸面增大，從而加快反應(yīng)速率。

(2)由提供的信息“部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH”，可得出Al(OH)₃完全沉淀的pH為4.7，故調(diào)節(jié)pH至4.7，可將鋁元素轉(zhuǎn)化為沉淀。

(3)“加硫酸酸化”可看出，反應(yīng)物中應(yīng)該含有H⁺，故其離子方程式為

(4)①滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是：當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏瘟虼�硫酸鈉溶液時(shí)，溶液藍(lán)色褪去，半分鐘內(nèi)不變色 。

②此過程中發(fā)生的離子反應(yīng)為：

I₂+2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－ ，可得關(guān)系式：

262              6

X         0.04×0.12mol

，x=0.2096g；

故產(chǎn)品的純度為：

考點(diǎn)：離子反應(yīng)；純度計(jì)算；滴定實(shí)驗(yàn)；

點(diǎn)評(píng)：本題以工業(yè)生產(chǎn)流程的形式，綜合考查了離子反應(yīng)、滴定實(shí)驗(yàn)等知識(shí)，屬于難度較大的綜合題。解題時(shí)，應(yīng)先明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程；其中，對(duì)流程圖的分析就是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的分析。解題的關(guān)鍵在于分析流程圖中每一個(gè)步驟發(fā)生的反應(yīng)。