Question

【題目】重鉻酸鉀是一種常見的強氧化劑。實驗室以精選鉻鐵礦(主要成分可表示FeO·Cr2O3，還含有 SiO2、 Al2O3 等雜質)為原料制備重鉻酸鉀晶體(K2Cr2O7，式量294)的流程如下：

請回答下列問題：

操作1中發生的反應有：

4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑；

Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑；Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑

該步驟在常溫下的反應速度較慢，為使反應速率增大，可采取的兩條措施是____________。

(2)固體Y 中主要含有______________。(填寫化學式)

(3)酸化步驟使含鉻物質發生了轉化，請寫出離子反應方程式______________________。

(4)操作 4 中的化學反應在溶液中能發生的可能理由是_________________________；獲得 K2Cr2O7 晶體的操作依次是：加入KCl 固體，在水浴上加熱濃縮至______________，冷卻結晶，抽濾，洗滌，干燥。

(5)通過下列實驗可測定產品中重鉻酸鉀的質量分數：稱取重鉻酸鉀試樣 1.470g，用100mL 容量瓶配制成溶液。移取25.00mL 溶液于碘量瓶中，加入適里稀硫酸和足量碘化鉀(鉻的還原產物為 Cr3+)，放于暗處 5min。然后加入一定量的水，加入淀粉指示劑，用0.1500mol/L 標準溶液滴定，共消耗標準液36.00mL。滴定時發生的反應的離子方程式為：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-；則所測產品中重鉻酸鉀的純度為_____________。

(6)有關上述實驗過程中涉及的部分實驗操作的描述，正確的是_________．

A．粗產品若要進一步提純，可以采用重結晶的方法

B. 配制溶液時，用托盤天平稱取試樣后，一般經溶解、轉移(含洗滌)、定容等步驟，配制成100mL溶液

C．滴定時，當最后一滴標準溶液滴入時，溶液變為藍色，且半分鐘內不變色，可判斷滴定終點

D．滴定終點時俯視讀數，測定結果偏低

Answer 1

【答案】

(1)升高溫度、將原料粉碎(或使用催化劑)；

(2)Al(OH)3、 H2SiO3；

(3)2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O；

(4)該條件下，K2Cr2O7 的溶解度較小；溶液表面出現晶膜(或溶液中析出固體)

(5)72.00%；

(6)AD。

【解析】

試題分析：(1)操作1中為使反應速率增大，可采取的兩條措施是升高溫度、將原料粉碎(或使用催化劑)，故答案為：升高溫度、將原料粉碎(或使用催化劑)；

(2)根據上面的分析可知，固體Y的成份為Al(OH)3、H2SiO3，故答案為：Al(OH)3、H2SiO3；

(3)結合流程圖可知，酸化為了轉化CrO42-離子為Cr2O72-，反應的離子方程式為2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，故答案為：2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O；

(4)操作4是向含Cr2O72-的溶液中加入氯化鉀，生成溶解度極小的K2Cr2O7，所以該反應在溶液中能發生的可能理由是在該條件下，K2Cr2O7的溶解度較小，從K2Cr2O7溶液中獲得晶體，要將溶液蒸發濃縮到有少量晶體析出再冷卻結晶，故答案為：該條件下，K2Cr2O7的溶解度較小；溶液表面出現晶膜(或溶液中析出固體)；

(5)根據實驗步驟可知，用碘化鉀Cr2O72-將還原成Cr3+，根據電子得失守恒有關系式Cr2O72-～3I2，再用Na2S2O3標準溶液滴定( I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)，所以有關系式Cr2O72-～3I2～6S2O32-，Na2S2O3的物質的量為0.1500mol/L×36.00mL=5.4×10-3 mol，所以樣品中K2Cr2O7的物質的量×5.4×10-3 mol×=3.6×10-3 mol，樣品中K2Cr2O7的純度為×100%=72%，故答案為：72%；

(6)A．粗產品中可能含有氯化鈉雜質，所以若要進一步提純，可以用重結晶的方法，故A正確；B．配制溶液時，用托盤夭平稱取試樣后，一般經溶解、轉移(含洗滌)、定容、搖勻等步驟，配制成100mL溶液，故B錯誤；C．滴定時，用Na2S2O3滴定I2，滴定終點時溶液由藍色變為無色，故C錯誤；D．滴定終點時俯視讀數，測定結果偏低，讀取的標準液體積偏小，所以測得的結果偏低，故D正確，故選AD。