Question

【題目】（化學與技術）用三氧化二鉻制取重鉻酸鉀的工藝流程如下：

回答下列問題：

（1）熔爐中NaOH作熔劑，也可直接發生反應，其中Na2CO3、Cr2O3及富氧空氣生成Na2 CrO4及CO2的化學方程式為________________。

（2）“熔體”浸取時，為提高Na2CrO4的浸取率，可采取的措施是___________（任寫兩條）。

（3）實驗中兩次用到“固液分離”，工業上常用的固液分離設備有（填字母）。

A．分餾塔 B．離心機 C．反應釜 D．框式壓濾機

（4）“酸化”時發生反應的離子方程式為________。

（5）“轉化”步驟中，為了提高K2Cr2O7的產率，參照如圖所示溶解度曲線，可采取的措施是______________

（任寫兩條）。

(6）重鉻酸鉀容量法是測定土壤中有機物的常用方法，原理為：

2K2Cr2O7+8H2SO4+3C=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2↑+8H2O

K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=K2SO4+ Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O

土壤有機物的平均含碳量為58%，該方法對土壤有機物的氧化約為90%，稱取mg經預處理后的土樣，用滴定管準確加入VlmLc1mol/L K2Cr2O7溶液、5 mL（過量）稀硫酸，預先加熱至180—190 ℃ ，煮沸5分鐘，稍冷后將試管內容物用蒸餾水洗入錐形瓶中，加入2～3滴鄰菲羅琳指示劑，用c2mol /L的FeSO4溶液滴定至終點，消耗FeSO4溶液V2mL 。則該土壤樣品中有機物的質量分數為________（列出計算式即可）。

Answer 1

【答案】（1）2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2；

（2）將熔體粉碎；適當增加水的用量（或適當升高溫度或適當延長浸取時間，任寫兩條）

（3）BD；（4）2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O；

（5）KCl適當過量，溶液溫度降至0℃過濾，并用冰水洗滌；

（6）

【解析】

試題分析：(1）Na2CO3、Cr2O3及富氧空氣生成Na2CrO4及CO2，根據原子守恒和電子得失守恒可知反應的化學方程式為2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2。

（2）“熔體”浸取時，為提高Na2CrO4的浸取率，可采取的措施是將熔體粉碎或適當增加水的用量或適當升高溫度或適當延長浸取時間。

(3）實驗中兩次用到“固液分離”，工業上常用的固液分離設備有離心機和框式壓濾機，答案選BD。

（4） “酸化”時鉻酸鈉轉化為重鉻酸鈉，發生反應的離子方程式為2CrO42-+2H+＝Cr2O72-+H2O。

（5）根據溶解度曲線可知重鉻酸鉀在0℃時溶解度最小，則“轉化”步驟中，為了提高K2Cr2O7的產率，可采取的措施是KCl適當過量，溶液溫度降至0℃過濾，并用冰水洗滌。

(6）根據方程式K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=K2SO4+ Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O可知剩余重鉻酸鉀的物質的量是，則與有機物反應的重鉻酸鉀是，則根據方程2K2Cr2O7+8H2SO4+3C＝2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2↑+8H2O可知消耗碳的物質的量是。設該土壤樣品中有機物的質量分數為x，則m×x×58%×90%＝，解得x＝。