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(主要成分可表示為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：

(1)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1.470 g，用100 mL容量瓶配制成溶液。移取25.00 mL溶液于碘量瓶中，加入適量稀硫酸和足量碘化鉀(鉻的還原產物為Cr3＋)，放于暗處5 min。然后加入一定量的水，加入淀粉指示劑，用0.150 0 mol·L－1標準溶液滴定，共消耗標準溶液36.00 mL。滴定時發生的反應的離子方程式為I2＋2S2O===2I－＋S4O，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________(填字母)。

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100 mL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】 升高溫度；將原料粉碎(或使用催化劑)升高溫度；將原料粉碎(或使用催化劑) Al(OH)3、H2SiO3Al(OH)3、H2SiO3 2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O 該條件下，K2Cr2O7的溶解度較小該條件下，K2Cr2O7的溶解度較小 溶液表面出現晶膜(或溶液中析出固體)溶液表面出現晶膜(或溶液中析出固體) 72.00%72.00% AD

【解析】(1)加快反應速率可以升高溫度、粉碎固體、使用催化劑等。(2)根據(1)中發生的反應，加水浸取，操作2為過濾，濾出的固體為Fe2O3，中和加入醋酸，因為醋酸的酸性比硅酸和Al(OH)3強，發生反應：SiO＋2CH3COOH===H2SiO3↓＋2CH3COO－、AlO＋CH3COOH＋H2O===Al(OH)3↓＋CH3COO－，然后過濾，得到固體Y是Al(OH)3、H2SiO3。(3)根據流程，得出發生反應：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。(5)Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O ，建立的關系式為Cr2O～3I2～6S2O，溶液中n(Cr2O)＝36×10－3×0.150 0×mol＝3.6×10－3 mol，則質量分數為3.6×10－3×294/1.470×100%＝72%，根據題目數據，保留有效數字為4位，即為72.00%。(6)A、從溶液中得到晶體，通過結晶的方法得到，如果一次結晶，產品不純，可以第二次結晶等，選項A正確；B、一般經過溶解、冷卻、轉移(含洗滌)、振蕩、定容、搖勻等步驟，選項B錯誤；C、淀粉遇碘單質變藍，應是藍色變為無色，且半分鐘內不變色，判斷滴定終點，選項C錯誤；D、俯視讀數，讀出Na2S2O3的體積偏小，因此測定結果偏低，選項D正確。答案選AD。