Question

【題目】重鉻酸鈉晶體（Na2Cr2O7·2H2O）俗稱紅礬鈉，是一種重要的化工產(chǎn)品，以FeO·Cr2O3、Na2CO3等為原料制備紅礬鈉的工藝如圖所示。

回答下列問題:

（1）FeO·Cr2O3中Cr的化合價是__________。

（2）寫出“煅燒”過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。

（3）濾渣的主要成分為________（填化學(xué)式）。

（4）“酸化”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________，加入硫酸也能達(dá)到“酸化”目的，選擇CO2的優(yōu)點是__________________________________。

（5）稱取紅礬鈉樣品1.8000g配成250mL溶液，量取20.00mL于碘量瓶中，加入10mL　2mol·L-1H2SO4和足量碘化鉀溶液（鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+），放于暗處5min，加入淀粉溶液作指示劑，用0.1000moL·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-），判斷達(dá)到滴定終點的現(xiàn)象是______________________________。若實驗中平均消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL，則重鉻酸鈉晶體的純度為______________（設(shè)整個過程中其他雜質(zhì)不參與反應(yīng)，結(jié)果保留4位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】+3 4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2=2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2 Fe2O3 2Na++2CrO42-+2CO2+H2O=Cr2O72-+2NaHCO3↓ 析出的白色晶體碳酸氫鈉加熱后產(chǎn)生的Na2CO3、CO2能循環(huán)利用 滴入最后一滴Na2S2O3溶液時，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色 86.23%

【解析】

制備重鉻酸鹽，往往需要先制得鉻酸鹽，在將鉻酸鹽酸化制得重鉻酸鹽：。

（1）FeO·Cr2O3中，氧化物可以看成是獨立存在的個體，根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為零可求得，Fe呈+2價，Cr呈+3價，O呈-2價；

（2）Na2Cr2O7·2H2O中Cr為+6價，根據(jù)流程可知FeO·Cr2O3與空氣、Na2CO3煅燒后（Cr的化合價從+3價升高為+6價，Fe由+2價升高到+3價），可知生成了 Na2CrO4、Fe2O3，根據(jù)化合價升降守恒配平化學(xué)方程式：4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2=2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2；

（3）由（2）中方程式產(chǎn)物可知濾渣為Fe2O3；

（4）在Na2CrO4溶液中通入CO2，生成Na2Cr2O7，白色晶體 NaHCO3，其離子方程式為：2Na++2CrO42-+2CO2+H2O=Cr2O72-+2NaHCO3↓； NaHCO3受熱分解產(chǎn)生Na2CO3、CO2，二者都能循環(huán)利用，故選擇CO2酸化更能充分利用物質(zhì)；

（5）涉及的離子方程式有Cr2O72-+ 6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O、且I2+2S2O3 2-=S4O62-+2I-，達(dá)到滴定終點時，滴入最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色；由上述方程式可得關(guān)系式Cr2O72--3I2-6S2O32-，n(S2O32-)=25.00×10-3L×0.1000mol·L-1=2.5×10-3mol，

Cr2O72--3I2-6S2O32-

1 6

n(Cr2O72-)2 2.5×10-3mol

則n(Cr2O72-)2=2.5×10-3mol÷6=×10-3mol，所以在250mL的溶液中，n(Cr2O72-)1=×10-3mol×250mL÷20mL=×10-3mol，則w(Na2Cr2O7·2H2O)=

則重鉻酸鈉晶體的純度為86.23%