Question

（2010?肇慶二模）重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）是工業(yè)生產(chǎn)和實驗室的重要氧化劑，工業(yè)上常用鉻鐵礦（主要成份為FeO?Cr₂O₃）為原料生產(chǎn)．實驗室模擬工業(yè)生產(chǎn)如圖：

請回答下列問題：
（1）①中發(fā)生的主要反應(yīng)為：FeO?Cr₂O₃+NaOH+KClO₃

加熱

Na₂CrO₄+Fe₂O₃+KCl+H₂O
則氧化劑是

KClO₃

（寫化學(xué)式）；Na₂CrO₄的系數(shù)是

12

．
（2）在反應(yīng)器①中，有Na₂CrO₄生成，同時Fe₂O₃轉(zhuǎn)變?yōu)镹aFeO₂，雜質(zhì)SiO₂、Al₂O₃與純堿反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄喳}，其中氧化鋁與碳酸鈉加熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Al₂O₃+Na₂CO3

△   .

2NaAlO₂+CO₂↑

；NaFeO₂能強烈水解，在操作②生成沉淀而除去，該反應(yīng)的離子方程式為

FeO₂^-+2H₂O=Fe（OH）₃↓+OH^-

．
（3）操作③調(diào)pH目的是將SiO₃^2-和AlO₂^-轉(zhuǎn)化為沉淀而除去，這兩種沉淀的化學(xué)式為

H₂SiO₃、Al（OH）₃

．
（4）稱取重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇式量為294）試樣m g配成VmL溶液，取出V₁ mL于錐形瓶中，加入適量的稀H₂SO₄和足量碘化鉀，放于暗處5min，然后加入100mL水，同時加入3mL淀粉溶液作指示劑，用c mol?L^-1Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（設(shè)雜質(zhì)不反應(yīng)），共用去Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液V₂mL，則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀純度的代數(shù)式為

294×c×V×V2

6×1000×V1×m

×100%

（不必化簡，相關(guān)反應(yīng)為：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2- ）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)的元素化合價變化判斷氧化劑，根據(jù)反應(yīng)6FeO?Cr₂O₃+24NaOH+7KClO₃

△   .

12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12H₂O判斷系數(shù)；
（2）根據(jù)Al₂O₃與純堿反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄喳}，生成NaAlO₂，NaFeO₂能強烈水解，為強堿弱酸液，水解呈堿性來書寫化學(xué)方程式和離子方程式；
（3）根據(jù)水解平衡移動判斷產(chǎn)物；
（4）反應(yīng)的關(guān)系式為Cr₂O₇^2-～3I₂～6S₂O₃^2-，根據(jù)關(guān)系式計算．

解答：解：（1）根據(jù)反應(yīng)的元素化合價變化可知，反應(yīng)中Cl元素的化合價由+5價降到-1價，反應(yīng)中得電子，所以KClO₃為反應(yīng)中的氧化劑，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑得失電子數(shù)目相等可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為6FeO?Cr₂O₃+24NaOH+7KClO₃

△   .

12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12H₂O，則Na₂CrO₄的系數(shù)是12，故答案為：KClO₃；12；
（2）Al₂O₃與純堿反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄喳}，生成NaAlO₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al₂O₃+Na₂CO₃

△   .

2NaAlO₂+CO₂↑，NaFeO₂能強烈水解，為強堿弱酸液，水解呈堿性，生成氫氧化鐵沉淀，反應(yīng)的離子方程式為FeO₂^-+2H₂O=Fe（OH）₃↓+OH^-，
故答案為：Al₂O₃+Na₂CO₃

△   .

2NaAlO₂+CO₂↑；FeO₂^-+2H₂O=Fe（OH）₃↓+OH^-；
（3）由于硅酸鈉和偏鋁酸鈉在溶液中發(fā)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(yīng)方向移動，當(dāng)pH調(diào)到7～8時能使它們完全水解生成沉淀，
故答案為：H₂SiO₃、Al（OH）₃；
（4）由反應(yīng)Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-可得反應(yīng)的關(guān)系式為Cr₂O₇^2-～3I₂～6S₂O₃^2-，根據(jù)關(guān)系式計算．
     Cr₂O₇^2-～3I₂～6S₂O₃^2-
     1mol   3mol  6mol
      n           cV₂×10^-3mol
n=

cV2×10-3mol

6

，則Vml含重鉻酸鉀的物質(zhì)的量為

V

V1

×

cV2×10-3mol

6

，則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀純度為

294×c×V×V2

6×1000×V1×m

×100%，
故答案為：

294×c×V×V2

6×1000×V1×m

×100%．

點評：本題考查較為綜合，涉及氧化還原反應(yīng)、溶解平衡以及滴定操作等問題，題目難度中等，本題注意從質(zhì)量守恒的角度利用關(guān)系式法計算．