Question

【題目】以鉻鐵礦[主要成分為Fe(CrO2)2；還含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)]為主要原料生產(chǎn)重鉻酸鈉晶體(Na2Cr2O7·2H2O，Na2Cr2O7是一種強(qiáng)氧化劑)的主要工藝流程如下：

（1）亞鉻酸亞鐵[Fe(CrO2)2]中Cr的化合價(jià)是___________。

（2）煅燒生成Na2CrO4的化學(xué)方程式為___________。

（3）酸化濾液Na2CrO4時(shí)，不選用赴酸的原因是____________________，從平衡角度分析酸化的原理：______________________。

（4）該工藝中某種產(chǎn)物可以再利用，該物質(zhì)的化學(xué)式為________________。

（5）采用石墨電極電解Na2CrO4溶液，可實(shí)現(xiàn)Na2CrO4→Na2Cr2O7的轉(zhuǎn)化，其原理如圖所示。,

①寫出Ⅰ電極的電極反應(yīng)式_______________________。

②當(dāng)Na2CrO4轉(zhuǎn)化為1malNa2Cr2O7時(shí)，理輪上Ⅱ電極上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。

（3）稱取2.500g重鉻酸鈉晶體試樣，加入蒸餾水配制成250ml溶液，從中取出25.00mL于碘量瓶中，向其中加入10mL2mol·L-1 H2SO4溶液和足量碘化鉀(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0.120mol·L-1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定(發(fā)生反應(yīng)：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。

①判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)是______________________。

②若實(shí)驗(yàn)中共用去40.00mL，Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液。則所得產(chǎn)品的純度為_____________(設(shè)整個(gè)過程中其他雜質(zhì)不參如反應(yīng))(保留3位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】 +3 4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2 CrO42-會(huì)被鹽酸中的Cl-還原，并產(chǎn)生有毒氣體Cl2(或其他合理答案) 2 CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O中，增大氫離子濃度，平衡向右移動(dòng) CO2 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 2mol 滴加最后一滴硫代硫酸鈉溶液后，溶液藍(lán)色剛好褪去，且振蕩后半分鐘內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色 95.4%

【解析】（1）根據(jù)化合物的組成可知：Fe為+2價(jià)，O為-2價(jià)，根據(jù)化合價(jià)法則，Cr的化合價(jià)是+3價(jià)；正確答案：+3。

（2）根據(jù)流程可知：煅燒生成Na2CrO4可以生成CO2，+2價(jià)鐵氧化為+3價(jià)鐵，化學(xué)方程式為4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2；正確答案：4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2。

（3）酸化濾液Na2CrO4時(shí)，不選用鹽酸的原因是CrO42-會(huì)被鹽酸中的Cl-還原，并產(chǎn)生有毒氣體Cl2 ；針對(duì)于2CrO42-+2H+==Cr2O72-+H2O反應(yīng)來說中，增大氫離子濃度，平衡向右移動(dòng)； 正確答案：CrO42-會(huì)被鹽酸中的Cl-還原，并產(chǎn)生有毒氣體Cl2 ；2 CrO42-+2H+==Cr2O72-+H2O中，增大氫離子濃度，平衡向右移動(dòng)。

（4）樣品煅燒后，產(chǎn)生二氧化碳，通入含有偏鋁酸鈉和硅酸鈉的溶液中，生成氫氧化鋁和

硅酸沉淀，溶液為碳酸氫鈉，碳酸氫鈉加熱又可生成二氧化碳；該工藝中CO2可以再利用；正確答案：CO2 。

（5）通過電解Na2CrO4溶液裝置圖可知，用石墨電極電解時(shí)，左側(cè)裝置內(nèi)氫氧化鈉溶液的濃度增大，溶液中的氫氧根離子濃度增大，說明該極為電解池的陰極，發(fā)生了還原反應(yīng)，極反應(yīng)為：2H2O+2e-===H2↑+2OH-；正確答案：2H2O+2e-===H2↑+2OH-。

②根據(jù)反應(yīng)2CrO42-+2H+==Cr2O72-+H2O可知，當(dāng)Na2CrO4轉(zhuǎn)化為1mol Na2Cr2O7時(shí)，需要消耗2molH+，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol；正確答案：2mol。