Question

（2008?肇慶二模）重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）是工業生產和實驗室的重要氧化劑，工業上常用鉻鐵礦（主要成份為FeO?Cr₂O₃）為原料生產．實驗室模擬工業生產如圖，涉及的主要反應有：6FeO?Cr₂O₃+24NaOH+7KClO₃

△   .

 12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12H₂O．
（1）在反應器中，有Na₂CrO₄生成，同時Fe₂O₃轉變為NaFeO₂，雜質SiO₂．Al₂O₃與純堿反應轉變為可溶性鹽，寫出二氧化硅．氧化鋁分別與碳酸鈉反應其中一個的化學方程式：

SiO₂+Na₂CO₃

△   .

Na₂SiO₃+CO₂↑
或Al₂O₃+Na₂CO₃

△   .

2NaAlO₂+CO₂↑

．
（2）NaFeO₂能強烈水解，在操作②生成沉淀而除去，寫出該反應的化學方程式：

NaFeO₂+2H₂O=Fe（OH）₃↓+NaOH

．
（3）操作③的目的是（用簡要的文字和化學方程式說明）：

由于溶液在硅酸鈉和偏鋁酸鈉發生水解，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應方向移動；當pH調到7～8時它們水解完全

．
（4）操作④中，酸化時，CrO₄^2-轉化為Cr₂O₇^2-，寫出平衡轉化的離子方程式：

2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O

．
（5）稱取重鉻酸鉀試樣m g配成VmL溶液，取出V₁ mL于碘量瓶中，加入適量的稀H₂SO₄和足量碘化鉀（鉻的還原產物為Cr³⁺），放于暗處5min，然后加入100mL水和3mL淀粉作指示劑，用c mol/LNa₂S₂O₃標準溶液滴定（相關反應為：
Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O．I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，K₂Cr₂O₇式量為294．則：
①滴定時用到的玻璃儀器有（寫儀器名稱）

酸式滴定管、錐形瓶

．
②判斷達到滴定終點的依據是：

當滴加最后一滴硫代硫酸鈉溶液，溶液藍色褪去且半分鐘內不復現

；
③設整個過程中其它雜質不參與反應．若實驗中共用去Na₂S₂O₃標準溶液V₂mL，則計算所得產品的中重鉻酸鉀的純度的代數式為（不必化簡）

294×c×V×V2

6×1000×V1×m

×100%

．

Answer 1

分析：（1）高溫條件下，二氧化硅與碳酸鈉反應生成硅酸鈉和二氧化碳，氧化鋁和碳酸鈉反應生成偏鋁酸鈉和二氧化碳；
（2）NaFeO₂能強烈水解，生成氫氧化鐵沉淀；
（3）③調節后溶液的pH比原來降低，是因降低pH，促進水解平衡正向移動；
（4）CrO₄^2-和酸反應生成Cr₂O₇^2-和水；
（5）①根據儀器的作用選取儀器；
②達到滴定終點時顏色突變且30s不變色；
③由Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O、I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2- 可知，存在Cr₂O₇^2-～6S₂O₃^2-，以此計算．

解答：解：（1）二氧化硅與碳酸鈉反應生成硅酸鈉和二氧化碳，該反應為SiO₂+Na₂CO₃

△   .

 Na₂SiO₃+CO₂↑，
氧化鋁和碳酸鈉反應生成偏鋁酸鈉和二氧化碳，反應方程式為：Al₂O₃+Na₂CO₃

△   .

2NaAlO₂+CO₂↑，
故答案為：SiO₂+Na₂CO₃

△   .

 Na₂SiO₃+CO₂↑、Al₂O₃+Na₂CO₃

△   .

2NaAlO₂+CO₂↑；
（2）NaFeO₂能強烈水解，生成氫氧化鐵沉淀，該水解反應為NaFeO₂+2H₂O=Fe（OH）₃↓+NaOH，
故答案為：NaFeO₂+2H₂O=Fe（OH）₃↓+NaOH；
（3）③調節后溶液的pH比原來降低，是由于硅酸鈉和偏鋁酸鈉在溶液中發生水解，SiO₃^2-+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應方向移動，當pH調到7～8時能使它們完全水解生成沉淀，
故答案為：由于硅酸鈉和偏鋁酸鈉在溶液中發生水解，SiO₃^2-+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應方向移動，當pH調到7～8時能使它們完全水解生成沉淀；
（4）CrO₄^2-和酸反應生成Cr₂O₇^2-和水，轉化方程式為：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，
故答案為：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O；
（5）①滴定時用到的玻璃儀器有用于盛放酸性高錳酸鉀溶液的酸式滴定管，用于盛放待測液的錐形瓶，
故答案為：酸式滴定管、錐形瓶；
②達到滴定終點時，當滴加最后一滴硫代硫酸鈉溶液，溶液藍色褪去且半分鐘內不復現，
故答案為：當滴加最后一滴硫代硫酸鈉溶液，溶液藍色褪去且半分鐘內不復現；
③由Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O、I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2- 可知，
存在Cr₂O₇^2-～6S₂O₃^2-，
     1       6
所得產品中重鉻酸鉀純度的代數式為

294×c×V×V2

6×1000×V1×m

×100%，
故答案為：

294×c×V×V2

6×1000×V1×m

×100%．

點評：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鍵，注意利用關系式計算，（5）為解答的難點，題目難度中等．