重铬酸钾（K_2Cr_2O_7）是工业生产和实验室的重要氧化剂．实验室模拟工业生产重铬酸钾时用铬铁矿（主要成份为FeO•Cr_2O_3）、纯碱、烧碱、氯酸钾等为原料先制得铬酸钠（Na_2CrO_4），

发布时间：2019-08-07 20:44:34

重铬酸钾（K2Cr2O7）是工业生产和实验室的重要氧化剂．实验室模拟工业生产重铬酸钾时用铬铁矿（主要成份为FeO•Cr2O3）、纯碱、烧碱、氯酸钾等为原料先制得铬酸钠（Na2CrO4），涉及的主要反应是6FeO•Cr2O3+24NaOH+7KClO3 12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O，然后将铬酸钠转化为K2Cr2O7．其主要工艺如下：

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，写出氧化铝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2.5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10mL 2mol/LH2SO4溶液和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），放于暗处5min，然后加入100mL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，则所得产品中的重铬酸钾的纯度为：______（设K2Cr2O7的摩尔质量为294g•mol-1，整个过程中其它杂质不参与反应）．

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解：（1）Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，生成NaAlO2，反应的化学方程式为Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑，故答案为：Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑；（2）NaFeO2能强烈水解，为强碱弱酸液，水解呈碱性，生成氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为FeO2-+2H2O=Fe（OH）3↓+OH-，故答案为：FeO2-+2H2O=Fe（OH）3↓+OH-；（3）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发生水解：SiO32-+2H2O⇌H2SiO3+2OH-（或SiO32-+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；（4）在酸性环境下，CrO42-转化为Cr2O72-，即2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，故答案为：2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O；（5）①根据反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，碘单质恰好完全反应，溶液蓝色褪去，达到滴定终点，故答案为：当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，溶液蓝色褪去，半分钟内不变色；②由反应Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得反应的关系式为Cr2O72-～3I2～6S2O32-，根据关系式计算．     Cr2O72-～3I2～6S2O32-     1mol   3mol  6mol      n           0.1200×40×10-3mol则250ml含重铬酸钾的物质的量为n=×10，则所得产品中重铬酸钾纯度为×100%=94.08%，故答案为：94.08%．
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