Question

【題目】（15分）重鉻酸鈉在制革工業(yè)、印刷工業(yè)、電鍍工業(yè)等有重要用途，鉻鐵礦的主要成分可表示為FeOCr2O3，還含有Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì)，以下是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鈉（Na2Cr2O7）的流程圖：

（1）煅燒前應(yīng)將鉻鐵礦充分粉碎，其目的是_________。灼燒是中學(xué)化學(xué)中常用的操作方法，如在實(shí)驗(yàn)室中將鉻鐵礦和碳酸鈉固體混合物灼燒，以下各實(shí)驗(yàn)儀器中不需要的是_____。

a．陶瓷坩堝 b．鐵坩堝 c．三腳架 d．泥三角

（2）轉(zhuǎn)窯中發(fā)生的主要反應(yīng)為：

①Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑；

②__FeOCr2O3+__Na2CO3+__O2__Na2CrO4+__Fe2O3+__ 。

請配平反應(yīng)②的化學(xué)方程式。

（3）生成固體Y的離子方程式為_______________。

（4）向母液中加入濃硫酸，把鉻酸鈉轉(zhuǎn)化為重鉻酸鈉，經(jīng)兩次蒸發(fā)，主要是除去___(填化學(xué)式)，冷卻至30～40℃得到產(chǎn)品晶體。洗滌該晶體的溶劑最好是__________(填序號)。

a．蒸餾水 b．無水乙醇 c．75%乙醇溶液

（5）為了測定實(shí)驗(yàn)制得的產(chǎn)品中Na2Cr2O7的含量，稱取樣品0.140g置于錐形瓶中，加50mL水；再加入2gKI（過量）及稍過量的稀硫酸溶液，搖勻，暗處放置10min；然后加150mL蒸餾水并加入3mL 0.5%淀粉溶液；用0.1000mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液30.00mL。（假定雜質(zhì)不參加反應(yīng)，已知：Cr2O72-+6I-+14H+＝2Cr3++3I2+7H2O，I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-）

①終點(diǎn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________。

②該產(chǎn)品中Na2Cr2O7的純度為____ 。（以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示）

③若滴定管在滴定前俯視讀數(shù)，滴定結(jié)束后仰視讀數(shù)，測得樣品的純度將 （填“偏高”、或“偏低”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】

（1）增大表面積，提高反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分（2分） a（1分）

（2）4、8、7、8、2、8CO2（2分）

（3）AlO2－＋2H2O＋CO2=HCO3－＋Al(OH)3↓或2AlO2－＋3H2O＋CO2=CO32－＋2Al(OH)3↓（2分）

（4）Na2SO4（1分）；c（2分）

（5）①當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不復(fù)原（2分）

②93.6%（2分）

③偏高（1分）

【解析】

試題分析：

（1）增大接觸面積會(huì)加快反應(yīng)速率，煅燒前將銘鐵礦粉碎的作用是增大接觸面積加快反應(yīng)速率，反應(yīng)更充分；灼燒固體的容器為坩堝，陶瓷坩堝中含有SiO2，與碳酸鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以應(yīng)選用鐵坩堝，坩堝應(yīng)固定在三腳架和泥三角上，答案選a。

（2）反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)從+2價(jià)升高到+3價(jià)，Cr元素化合價(jià)從+3價(jià)升高到+6價(jià)，即1molFeOCr2O3失去7個(gè)電子，氧氣是氧化劑，1mol氧氣得到4mol電子，根據(jù)原子守恒和電子得失守恒可知反應(yīng)的方程式為4FeOCr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2。

（3）根據(jù)（2）中分析可知X是氧化鐵，M是CO2，則Y是氫氧化鋁，生成固體Y的離子方程式為AlO2－＋2H2O＋CO2＝HCO3－＋Al(OH)3↓或2AlO2－＋3H2O＋CO2＝CO32－＋2Al(OH)3↓。

（4）向母液中加入濃硫酸，把鉻酸鈉轉(zhuǎn)化為重鉻酸鈉，同時(shí)還有硫酸鈉生成，因此經(jīng)兩次蒸發(fā)，主要是除去Na2SO4；為減少洗滌時(shí)晶體的損失，洗滌該晶體的溶劑最好是75%乙醇溶液，答案選c。

（5）①碘遇淀粉顯藍(lán)色，因此終點(diǎn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不復(fù)原。

②根據(jù)Cr2O72-+6I-+14H+＝2Cr3++3I2+7H2O，I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-得關(guān)系式

Cr2O72-～～6S2O32-

1 6

x 0.1000mol/L×0.03L

1：6=x：（0.1000mol/L×0.03L）

解得x=0.0005mol

則m(Na2Cr2O7)=0.0005mol×262g/mol=0.131g

其質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.131g/0.140g×100%≈93.6%

③若滴定管在滴定前俯視讀數(shù)，讀數(shù)偏小，滴定結(jié)束后仰視讀數(shù)，讀數(shù)偏大，因此測得樣品的純度將偏高。