Question

重铬酸钾（K2Cr2O7）是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO?Cr2O3）为原料生

重铬酸钾（K2Cr2O7）是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO?Cr2O3）为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下：试回答下列问题：（1）在反应器中，涉及的主要反应的化学方程式如下（未配平）：FeO?Cr2O3+NaOH+KClO3△Na2CrO4+Fe2O3+KCl+H2O①该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______；②下列措施不能加快此反应的反应速率的是______（填字母）．A．把铬铁矿尽可能的粉碎B．提高反应的温度C．适当改变铬铁矿与纯碱、固体氢氧化钠、氯酸钾的比例（2）在反应器中，有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO3，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，用简要的文字说明操作Ⅲ的目的：______．（3）操作Ⅳ中，酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，在此过程中最好加入的酸是______（填字母）．A．H2SO3B．HClC．H2SO4（4）称取K2Cr2O7试样1.5g，配成溶液于碘量瓶中，加入足量2.0mol?L-1的H2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），放于暗处几分钟，然后加入3mL淀粉指示剂，用1.00mol?L-1的Na2S2O3标准液滴定（I2+2S2O32-═2I-+S4O52-）．若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为______%（设整个过程中其他杂质不参与反应）．

Answer 1

（1）反应FeO?Cr₂O₃+NaOH+KClO₃

△

Na₂CrO₄+Fe₂O₃+KCl+H₂O中，所有Fe的化合价升高了1价，Cr的化合价升高了3价，Cl的化合价降低了6价，根据电子守恒
，配平方程式为6FeO?Cr₂O₃+24NaOH+7KClO₃

△   .

12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12H₂O，氧化剂是氯酸钾，还原剂是FeO?Cr₂O₃，氧化剂与还原剂的物质的量之比为
7：6，故答案为：7：6；
②A、把铬铁矿尽可能的粉碎，增大了接触面积，所以会加快反应速率，故A错误；
B、提高反应的温度，能加快反应速率，故B错误；
C、适当改变铬铁矿与纯碱、固体氢氧化钠、氯酸钾的比例，固体量的增减不会引起化学反应速率的变化，故C正确，
故选C．
（2）由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，SiO₃^2-+H₂O?HSiO₃^-+OH^-，HSiO₃^-+H₂O?H₂SiO₃+OH^-，AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃+OH^-，降低pH值有利于平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全，
故答案为：由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，SiO₃^2-+H₂O?HSiO₃^-+OH^-，HSiO₃^-+H₂O?H₂SiO₃+OH^-，AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃+OH^-，降低pH值有利于平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全；
（3）CrO₄^2-转化的Cr₂O₇^2-中Cr是+6价，具有强氧化性，不能使用还原性的酸，只能使用稀硫酸，故答案为：C；
（4）由反应Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-可得反应的关系式为Cr₂O₇^2-～3I₂～6S₂O₃^2-，根据关系式计算．
Cr₂O₇^2-～3I₂～6S₂O₃^2-
1mol    3mol  6mol
n              1.0×30×10^-3mol
则含重铬酸钾的物质的量为n=

1.0×30×10?3

6

mol=5×10^-3mol，则所得产品中重铬酸钾纯度为

5×10?3mol×294g/mol

1.5g

×100%=98%，
故答案为：98%．