重铬酸钾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?Cr2O3)为原料生产,实验室
重铬酸钾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?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,涉及的主要反应...
重铬酸钾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?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,涉及的主要反应是:6FeO?Cr2O3+24NaOH+7KClO3 △ . 12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O,试回答下列问题(1)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出二氧化硅、氧化铝分别与碳酸钠反应的化学方程式:______;______.(2)NaFeO2能强烈水解,在操作②生成沉淀而除去,写出该反应的化学方程式:______.(3)操作③的目的是什么,用简要的文字和化学方程式说明:______.(4)操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:______.(5)称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入10.00mL 2mol/LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100.0mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-).①判断达到滴定终点的依据是:______;②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品的中重铬酸钾的纯度(设整个过程中其它杂质不参与应)______.
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(1)二氧化硅与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳,该反应为SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,
氧化铝和碳酸钠反应生成偏铝酸钠和二氧化碳,反应方程式为:Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2↑,
故答案为:SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2↑;
(2)NaFeO2能强烈水解,生成氢氧化铁沉淀,该水解反应为NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH,
故答案为:NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH;
(3)③调节后溶液的pH比原来降低,是由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解,SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O?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:由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解,SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O?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;
(4)CrO42-和酸反应生成Cr2O72-和水,转化方程式为:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,
故答案为:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O;
(5)①达到滴定终点时,当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去且半分钟内不再变化,
故答案为:当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去且半分钟内不再变化;
②由Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62- 可知,
存在Cr2O72-~6S2O32-,
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n 0.1200mol/L×0.040L
n=0.0008mol
250ml溶液中含有Cr2O72-物质的量为0.0008mol×
=0.008mol;
所得产品中重铬酸钾纯度=
×100%=94.08%
故答案为:94.08%.
氧化铝和碳酸钠反应生成偏铝酸钠和二氧化碳,反应方程式为:Al2O3+Na2CO3
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故答案为:SiO2+Na2CO3
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(2)NaFeO2能强烈水解,生成氢氧化铁沉淀,该水解反应为NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH,
故答案为:NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH;
(3)③调节后溶液的pH比原来降低,是由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解,SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O?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:由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解,SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O?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;
(4)CrO42-和酸反应生成Cr2O72-和水,转化方程式为:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,
故答案为:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O;
(5)①达到滴定终点时,当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去且半分钟内不再变化,
故答案为:当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去且半分钟内不再变化;
②由Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62- 可知,
存在Cr2O72-~6S2O32-,
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n 0.1200mol/L×0.040L
n=0.0008mol
250ml溶液中含有Cr2O72-物质的量为0.0008mol×
250 |
25 |
所得产品中重铬酸钾纯度=
0.008mol×294g/mol |
2.500g |
故答案为:94.08%.
艾诗翎
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