Question

重鉻酸鉀是工業(yè)生產(chǎn)和實驗室的重要氧化劑。工業(yè)上常用鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr₂O₃，以及SiO₂、Al₂O₃等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)。實驗室模擬工業(yè)法用鉻鐵礦制K₂Cr₂O₇的主要工藝如下：

圖K5­2

反應器中主要發(fā)生的反應為

Ⅰ.FeO·Cr₂O₃＋NaOH＋KClO₃→Na₂CrO₄＋Fe₂O₃＋H₂O＋KCl(未配平)；

Ⅱ.Na₂CO₃＋SiO₂Na₂SiO₃＋CO₂↑；

Ⅲ.Al₂O₃＋2NaOH2NaAlO₂＋H₂O。

在步驟③中將溶液的pH調(diào)節(jié)到7～8，可以將SiO和AlO轉(zhuǎn)化為相應的沉淀除去。

(1)在反應Ⅰ中氧化劑是________，若有245 g KClO₃參加反應，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為______________________。

(2)反應器中生成的Fe₂O₃又可和Na₂CO₃反應得到一種摩爾質(zhì)量為111 g/mol的化合物，該化合物能劇烈水解，在操作②中生成沉淀而除去。寫出生成該化合物的化學反應方程式：________________________________。

(3)操作④的目的是將CrO轉(zhuǎn)化為Cr₂O，其現(xiàn)象為____________________，離子方程式為________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)請選用合適的方法進一步提純粗產(chǎn)品重鉻酸鉀______(填字母)。

A．重結(jié)晶  B．萃取分液

C．蒸餾

(5)分析產(chǎn)品中K₂Cr₂O₇的純度是利用硫酸酸化的K₂Cr₂O₇將KI氧化成I₂，然后利用相關物質(zhì)測出I₂的量從而獲得K₂Cr₂O₇的量。寫出酸化的K₂Cr₂O₇與KI反應的化學方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Answer 1

(1)KClO₃　12×6.02×10²³或12N_A

(2)Fe₂O₃＋Na₂CO₃2NaFeO₂＋CO₂↑

(3)溶液由黃色變?yōu)槌壬��?CrO＋2H^＋Cr₂O＋H₂O

(4)A

(5)K₂Cr₂O₇＋7H₂SO₄＋6KI===Cr₂(SO₄)₃＋3I₂＋7H₂O＋4K₂SO₄

[解析] (1)FeO·Cr₂O₃→Na₂CrO₄＋Fe₂O₃，F(xiàn)e的化合價由＋2價升高到＋3價，鉻元素的化合價由＋3價升高到＋6價，KClO₃→KCl氯元素的化合價降低，故KClO₃為氧化劑。配平化學反應方程式為6FeO·Cr₂O₃＋24NaOH＋7KClO₃===12Na₂CrO₄＋3Fe₂O₃＋12H₂O＋7KCl。245 g KClO₃參加反應，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為×6＝12 mol。

(2)結(jié)合信息可知該化合物含有Na、Fe、O三種元素，結(jié)合摩爾質(zhì)量可知該化合物為NaFeO₂。

(3)CrO、Cr₂O的溶液分別呈黃色、橙色，反應方程式為2CrO＋2H^＋Cr₂O＋H₂O。

(4)重結(jié)晶法是對固體進行提純的常用方法，萃取分液是利用物質(zhì)溶解度的差異進行的分離方法，而蒸餾是液體混合物的分離方法。

(5)根據(jù)電子守恒和質(zhì)量守恒可配平化學反應方程式：K₂Cr₂O₇＋7H₂SO₄＋6KI===Cr₂(SO₄)₃＋3I₂＋7H₂O＋4K₂SO₄。