Question

重铬酸钾（K 2 Cr 2 O 7 ）是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeO?Cr 2 O 3

重铬酸钾（K 2 Cr 2 O 7 ）是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeO?Cr 2 O 3 ）为原料生产．实验室模拟工业生产如图： 请回答下列问题：（1）①中发生的主要反应为：FeO?Cr 2 O 3 +NaOH+KClO 3 加热 Na 2 CrO 4 +Fe 2 O 3 +KCl+H 2 O则氧化剂是______（写化学式）；Na 2 CrO 4 的系数是______．（2）在反应器①中，有Na 2 CrO 4 生成，同时Fe 2 O 3 转变为NaFeO 2 ，杂质SiO 2 、Al 2 O 3 与纯碱反应转变为可溶性盐，其中氧化铝与碳酸钠加热反应的化学方程式为______；NaFeO 2 能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，该反应的离子方程式为______．（3）操作③调pH目的是将SiO 3 2- 和AlO 2 - 转化为沉淀而除去，这两种沉淀的化学式为______．（4）称取重铬酸钾（K 2 Cr 2 O 7 式量为294）试样m g配成VmL溶液，取出V 1 mL于锥形瓶中，加入适量的稀H 2 SO 4 和足量碘化钾，放于暗处5min，然后加入100mL水，同时加入3mL淀粉溶液作指示剂，用c mol?L -1 Na 2 S 2 O 3 标准溶液滴定（设杂质不反应），共用去Na 2 S 2 O 3 标准溶液V 2 mL，则所得产品中重铬酸钾纯度的代数式为______（不必化简，相关反应为：Cr 2 O 7 2- +6I - +14H + =2Cr 3+ +3I 2 +7H 2 O；I 2 +2S 2 O 3 2- =2I - +S 4 O 6 2- ）

Answer 1

（1）根据反应的元素化合价变化可知，反应中Cl元素的化合价由+5价降到-1价，反应中得电子，所以KClO 3 为反应中的氧化剂，根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等可写出反应的化学方程式为6FeO?Cr 2 O 3 +24NaOH+7KClO 3   △   .   12Na 2 CrO 4 +3Fe 2 O 3 +7KCl+12H 2 O，则Na 2 CrO 4 的系数是12，故答案为：KClO 3 ；12； （2）Al 2 O 3 与纯碱反应转变为可溶性盐，生成NaAlO 2 ，反应的化学方程式为Al 2 O 3 +Na 2 CO 3   △   .   2NaAlO 2 +CO 2 ↑，NaFeO 2 能强烈水解，为强碱弱酸液，水解呈碱性，生成氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为FeO 2 - +2H 2 O=Fe（OH） 3 ↓+OH - ， 故答案为：Al 2 O 3 +Na 2 CO 3   △   .   2NaAlO 2 +CO 2 ↑；FeO 2 - +2H 2 O=Fe（OH） 3 ↓+OH - ； （3）由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解，SiO 3 2- +H 2 O  HSiO 3 - +OH - 、HSiO 3 - +H 2 O  H 2 SiO 3 +OH - 、AlO 2 - +2H 2 O  Al（OH） 3 +OH - ，降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时能使它们完全水解生成沉淀， 故答案为：H 2 SiO 3 、Al（OH） 3 ； （4）由反应Cr 2 O 7 2- +6I - +14H + =2Cr 3+ +3I 2 +7H 2 O；I 2 +2S 2 O 3 2- =2I - +S 4 O 6 2- 可得反应的关系式为Cr 2 O 7 2- ～3I 2 ～6S 2 O 3 2- ，根据关系式计算．      Cr 2 O 7 2- ～3I 2 ～6S 2 O 3 2-      1mol   3mol  6mol       n           cV 2 ×10 -3 mol n= c V 2 × 10 -3 mol 6 ，则Vml含重铬酸钾的物质的量为 V V 1 × c V 2 × 10 -3 mol 6 ，则所得产品中重铬酸钾纯度为 294×c×V× V 2 6×1000× V 1 ×m ×100% ， 故答案为： 294×c×V× V 2 6×1000× V 1 ×m ×100% ．