综合题15.0分
化学

20.铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备(K2Cr2O7)的工艺如下(部分操作和条件略)。

已知:①NaFeO2遇水强烈水解   ②Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+

请根据题意回答下列问题:

(1)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是____________________;

(2)滤液1的溶质除Na2CrO4外,还含有_____(填化学式,下同),滤渣1的成分是

______。

(3)向滤液2中继续加入醋酸调pH<5,其目的是_________________________。

(4)酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O72-变成蓝色的CrO5,其分子结构为,该反应

可用来检验Cr2O72-的存在。写出反应的离子方程式_________________________,该反应________(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。

(5)称取重铬酸钾试样5.00g配成250mL溶液,取出25mL,加入10mL 2mol·L-1 H2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),加入几滴________溶液做指示剂,用0.30mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I+S4O62-)。若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为___________。(保留3位有效数字,K2Cr2O7的摩尔质量为294g/mol)

正确答案及相关解析

正确答案

(1).4FeO•Cr2O3+20NaOH+7O28Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O

(2).NaAlO2、NaOH        MgO、Fe(OH)3

(3).加入酸,c(H+)增大,Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H平衡左移,使CrO42-转化为Cr2O72-

(4).Cr2O72-+4H2O2+2H=2CrO5+5H2O   ;不属于

(5).淀粉    88.2%

解析

(1).煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是:4FeO•Cr2O3+20NaOH+7O28Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O;

(2).滤液1的溶质除Na2CrO4外,还含有NaAlO2、NaOH,滤渣1的成分是MgO、Fe(OH)3

(3).向滤液2中继续加入醋酸调pH<5,其目的是加入酸,c(H+)增大,Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H平衡左移,使CrO42-转化为Cr2O72-

(4).酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O72-变成蓝色的CrO5,其分子结构为

考查方向

物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;制备实验方案的设计。

解题思路

铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,通入O2,加入NaOH,发生反应:

Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、4FeO•Cr2O3+20NaOH+7O28Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O、水浸过滤后得滤渣1(氢氧化铁、氧化镁)和滤液1(Na2CrO4、NaAlO2、NaOH),调节溶液的pH生成滤渣2(氢氧化铝沉淀)和滤液2(Na2CrO4),调节溶液的pH<5,Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,加入氯化钾,发生反应:Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2

易错点

本题考查了物质制备流程和方案的分析判断,物质性质的应用,题干信息的分析理解,操作步骤的注意问题和基本操作方法是解题关键,题目难度大。

知识点

常见金属的活动性顺序及其应用