Question

重鉻酸鉀是工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室的重要氧化劑，重鉻酸鉀的溶解度隨溫度影響較大．工業(yè)上常用鉻鐵礦（主要成分為FeO?Cr₂O₃，雜質(zhì)為SiO₂、Al₂O₃）為原料生產(chǎn)它，實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)法用鉻鐵礦制K₂Cr₂O₇的主要工藝如圖．涉及的主要反應(yīng)是：
6FeO?Cr₂O₃+24NaOH+7KClO₃═12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12H₂O

（1）堿浸前將鉻鐵礦粉碎的作用是

 

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（2）步驟③調(diào)節(jié)pH后過(guò)濾得到的濾渣是

 

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（3）操作④中，酸化時(shí)，CrO₄^2-轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，寫(xiě)出平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式

 

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（4）用簡(jiǎn)要的文字說(shuō)明操作⑤加入KC1的原因

 

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（5）稱取重鉻酸鉀試樣2.500g配成250mL溶液，取出25mL于錐形瓶中，加入10mL 2mol/L H₂SO₄和足量碘化鉀（鉻的還原產(chǎn)物為Cr³⁺），放于暗處5min．然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示劑，用0.1200mol/L Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₅^2-），判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)是

 

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Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：流程分析可知，鉻鐵礦（主要成分為FeO?Cr₂O₃，雜質(zhì)為SiO₂、Al₂O₃）為原料粉碎后再反應(yīng)器中加入純堿、固體氫氧化鈉、氯酸鉀浸取過(guò)濾得到濾液調(diào)節(jié)溶液PH除去鋁和硅酸根離子，過(guò)濾得到Na₂CrO₄溶液，酸化后加入氯化鉀濃縮過(guò)濾干燥得到重鉻酸鉀；
（1）依據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析，增大接觸面積會(huì)加快反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)水解平衡移動(dòng)判斷產(chǎn)物；
（3）在酸性環(huán)境下，CrO₄^2-轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，據(jù)此來(lái)書(shū)寫(xiě)方程式；
（4）操作⑤加入KCl的原因溫度對(duì)氯化鈉的溶解度影響小，但對(duì)重鉻酸鉀的溶解度影響較大；
（5）根據(jù)反應(yīng)：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，碘單質(zhì)遇到淀粉時(shí)，溶液的藍(lán)色消失，據(jù)此來(lái)回答．

解答： 解：（1）堿浸前將銘鐵礦粉碎的作用是增大接觸面積加快反應(yīng)速率，故答案為：增大接觸面積，增大反應(yīng)速率；
（2）由于硅酸鈉和偏鋁酸鈉在溶液中發(fā)生水解，SiO₃^2-+H₂O?HSiO₃^-+OH^-、HSiO₃^-+H₂O?H₂SiO₃+OH^-、AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-，降低pH有利于水解平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，當(dāng)pH調(diào)到7～8時(shí)能使它們完全水解生成沉淀，
故答案為：H₂SiO₃、Al（OH）₃；
（3）在酸性環(huán)境下，CrO₄^2-轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，即2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，故答案為：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O；
（4）操作⑤加入KCl的原因溫度對(duì)氯化鈉的溶解度影響小，但對(duì)重鉻酸鉀的溶解度影響較大，利用復(fù)分解反應(yīng)，可得到重鉻酸鉀；
故答案為：溫度對(duì)氯化鈉的溶解度影響小，但對(duì)重鉻酸鉀的溶解度影響較大，利用復(fù)分解反應(yīng)，可得到重鉻酸鉀；
（5）根據(jù)反應(yīng)：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏瘟虼�硫酸鈉溶液時(shí)，碘單質(zhì)恰好完全反應(yīng)，溶液藍(lán)色褪去，達(dá)到滴定終點(diǎn)，
故答案為：當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏瘟虼�硫酸鈉溶液時(shí)，溶液藍(lán)色褪去，半分鐘內(nèi)不變色．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及氧化還原反應(yīng)、溶解平衡以及滴定操作等問(wèn)題，題目難度中等，本題注意從質(zhì)量守恒的角度利用關(guān)系式法計(jì)算．