Question

（2013?德陽模擬）重鉻酸鈉（Na₂Cr₂O₇?2H₂O）俗稱紅礬鈉，在工業(yè)方面有廣泛用途．我國目前主要是以鉻鐵礦（主要成份為FeO?Cr₂O₃，還含有Al₂O₃、MgO、SiO₂等雜質(zhì)）為主要原料進(jìn)行生產(chǎn)，其主要工藝流程如下：

①中涉及的主要反應(yīng)有：
主反應(yīng)：4FeO?Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂ 

△   .

8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂
副反應(yīng)：SiO₂+Na₂CO₃

△   .

Na₂SiO₃+CO₂↑、Al₂O₃+Na₂CO₃

△   .

2NaAlO₂+CO₂↑
部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH：

沉淀物	Al（OH）3	Fe（OH）3	Mg（OH）2	Cr（OH）3
完全沉淀時(shí)溶液pH	4.7	3.7	11.2	5.6

試回答下列問題：
（1）“①”中反應(yīng)是在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)需不斷攪拌，其作用是

使反應(yīng)物接觸更充分，加快反應(yīng)速率

（2）“③”中調(diào)節(jié)pH至4.7，目的是

除去溶液中的AlO₂^-、SiO₃^2-

．
（3）“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO₄^2-轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，請寫出該平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式：

2CrO₄^2-+2H⁺Cr₂O₇^2-+H₂O

．
（4）稱取重鉻酸鈉試樣2.5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10mL 2mol?L^-1H₂SO₄和足量碘化鈉（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^-1Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定
（I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）．
①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�硫酸鈉溶液時(shí)，溶液藍(lán)色褪去，半分鐘內(nèi)不變色

；
②若實(shí)驗(yàn)中共用去Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00ml，所得產(chǎn)品的中重鉻酸鈉的純度（設(shè)整個(gè)過程中其它雜質(zhì)不參與反應(yīng)）

83.84%

．

Answer 1

分析：題目以以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鈉，鉻鐵礦經(jīng)煅燒、水浸之后除去生成的氧化鐵，調(diào)節(jié)pH至4.7，除去溶液中的AlO₂^-、SiO₃^2-；經(jīng)酸化、蒸發(fā)結(jié)晶后后可生成重鉻酸鈉．
（1）固體反應(yīng)物在攪拌時(shí)可充分接觸而反應(yīng)；
（2）氧化鐵不溶于水，鉻鐵礦經(jīng)煅燒、水浸之后除去生成的氧化鐵，副反應(yīng)中生成Na₂SiO₃、NaAlO₂等雜質(zhì)；
（3）CrO₄^2-轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，CrO₄^2-在酸性條件下與H⁺離子反應(yīng)生成Cr₂O₇^2-；
（4）①溶液中有碘，加入淀粉溶液呈藍(lán)色；
②根據(jù)反應(yīng)的關(guān)系式計(jì)算．

解答：解：（1）固體反應(yīng)物在攪拌時(shí)可充分接觸而反應(yīng)，故答案為：使反應(yīng)物接觸更充分，加快反應(yīng)速率；
（2）氧化鐵不溶于水，鉻鐵礦經(jīng)煅燒、水浸之后除去生成的氧化鐵，副反應(yīng)中生成Na₂SiO₃、NaAlO₂等雜質(zhì)，調(diào)節(jié)pH至4.7，可生成H₂SiO₃、Al（OH）₃沉淀過濾除去，
故答案為：除去溶液中的AlO₂^-、SiO₃^2-；
（3）CrO₄^2-轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，CrO₄^2-在酸性條件下與H⁺離子反應(yīng)生成Cr₂O₇^2-，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為2CrO₄^2-+2H⁺Cr₂O₇^2-+H₂O，
故答案為：2CrO₄^2-+2H⁺Cr₂O₇^2-+H₂O；
（4）①溶液中有碘，加入淀粉溶液呈藍(lán)色，碘與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)，藍(lán)色褪去，
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；
②根據(jù)反應(yīng)的關(guān)系式計(jì)算：
   Cr₂O₇^2-～3I₂～6S₂O₃^2-
   1mol          6mol
     n            0.1200mol?L^-1×0.04L
n=0.0008mol，則2.5000g重鉻酸鈉試樣中含有的重鉻酸鈉的質(zhì)量為10×0.0008mol×262g/moL=2.096g，
所得產(chǎn)品的中重鉻酸鈉的純度=

2.096

2.500

×100%=83.84%
故答案為：83.84%

點(diǎn)評(píng)：作為反應(yīng)流程題，本題思路比較清晰，題項(xiàng)設(shè)置簡單．（1）攪拌便于物質(zhì)充分接觸而反應(yīng)；（2）中難以回答到位，要從副反應(yīng)考慮，Na₂SiO₃、NaAlO₂作為雜質(zhì)要除去，不能局限于表格；（3）是平衡，2CrO₄^2-+2H⁺Cr₂O₇^2-+H₂O；（4）從氧化還原反應(yīng)的角度分析．