Question

（2010?煙臺(tái)一模）重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）是工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室的重要氧化劑，工業(yè)上常用鉻鐵礦（主要成份為FeO?Cr₂O₃）為原料生產(chǎn)．實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)如下圖：

涉及的主要反應(yīng)為：6FeO?Cr₂O₃+24NaOH+7KClO₃

△   .

12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12H₂O
在反應(yīng)器中，有Na₂CrO₄生成，同時(shí)Fe₂O₃轉(zhuǎn)變?yōu)镹aFeO₂，雜質(zhì)SiO₂、Al₂O₃與純堿反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄喳}．氧化鋁與碳酸鈉發(fā)生的反應(yīng)為Al₂O₃+Na₂CO₃

△   .

2NaAlO₂+CO₂↑，生成的偏鋁酸鈉（NaAlO₂）可與水反應(yīng)NaAlO₂+2H₂O?NaAl（OH）₄?Al（OH）₃+NaOH．
（1）寫出二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式

SiO₂+Na₂CO₃

高溫  .

Na₂SiO₃+CO₂

．
（2）NaFeO₂能強(qiáng)烈水解，在操作②中生成沉淀而除去，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

NaFeO₂+2H₂O=Fe（OH）₃↓+NaOH

．
（3）操作③調(diào)節(jié)后溶液的pH比原來降低，調(diào)節(jié)的目的是（用簡要的文字和必要的離子方程式說明）

由于硅酸鈉和偏鋁酸鈉在溶液中發(fā)生水解，SiO₃^2-+H₂OHSiO₃^-+OH^-、HSiO₃^-+H₂OH₂SiO₃+OH^-、AlO₂^-+2H₂OAl（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

．
（4）稱取重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇式量為294）試樣m g配成VmL溶液，取出V₁ mL于錐形瓶中，加入適量的稀H₂SO₄和足量碘化鉀，放于暗處5min，然后加入100mL水，同時(shí)加入3mL淀粉溶液作指示劑，用c mol?L^-1Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（相關(guān)反應(yīng)為：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O、I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2- ）．則：
①取V₁ mL待測液應(yīng)選用的儀器為

酸式滴定管（或移液管）

（寫儀器名稱）．
②判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)是

當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏瘟虼�硫酸鈉溶液，溶液藍(lán)色褪去且半分鐘內(nèi)不復(fù)現(xiàn)

．
③設(shè)整個(gè)過程中其它雜質(zhì)不參與反應(yīng)．若實(shí)驗(yàn)中共用去Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液V₂mL，則計(jì)算所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀純度的代數(shù)式為

294×c×V×V2

6×1000×V1×m

×100%

（不必化簡）．

Answer 1

分析：（1）二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳；
（2）NaFeO₂能強(qiáng)烈水解，生成氫氧化鐵沉淀；
（3）③調(diào)節(jié)后溶液的pH比原來降低，是因降低pH，促進(jìn)水解平衡正向移動(dòng)；
（4）①重鉻酸鉀具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)選酸式滴定管量取；
②達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)顏色突變且30s不變色；
③由Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O、I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2- 可知，存在Cr₂O₇^2-～6S₂O₃^2-，以此計(jì)算．

解答：解：（1）二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳，該反應(yīng)為SiO₂+Na₂CO₃

高溫  .

Na₂SiO₃+CO₂，
故答案為：SiO₂+Na₂CO₃

高溫  .

Na₂SiO₃+CO₂；
（2）NaFeO₂能強(qiáng)烈水解，生成氫氧化鐵沉淀，該水解反應(yīng)為NaFeO₂+2H₂O=Fe（OH）₃↓+NaOH，故答案為：NaFeO₂+2H₂O=Fe（OH）₃↓+NaOH；
（3）③調(diào)節(jié)后溶液的pH比原來降低，是由于硅酸鈉和偏鋁酸鈉在溶液中發(fā)生水解，SiO₃^2-+H₂OHSiO₃^-+OH^-、HSiO₃^-+H₂OH₂SiO₃+OH^-、AlO₂^-+2H₂OAl（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：由于硅酸鈉和偏鋁酸鈉在溶液中發(fā)生水解，SiO₃^2-+H₂OHSiO₃^-+OH^-、HSiO₃^-+H₂OH₂SiO₃+OH^-、AlO₂^-+2H₂OAl（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；
（4）①重鉻酸鉀具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)選酸式滴定管（或移液管）量取，故答案為：酸式滴定管（或移液管）；
②達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏瘟虼�硫酸鈉溶液，溶液藍(lán)色褪去且半分鐘內(nèi)不復(fù)現(xiàn)，
故答案為：當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏瘟虼�硫酸鈉溶液，溶液藍(lán)色褪去且半分鐘內(nèi)不復(fù)現(xiàn)；
③由Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O、I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2- 可知，
存在Cr₂O₇^2-～6S₂O₃^2-，
     1       6
所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀純度的代數(shù)式為

294×c×V×V2

6×1000×V1×m

×100%，故答案為：

294×c×V×V2

6×1000×V1×m

×100%．

點(diǎn)評：本題考查混合物的分離、提純，明確流程中操作的目的是解答的關(guān)鍵，注意利用關(guān)系式計(jì)算，（4）為解答的難點(diǎn)，題目難度中等．