Question

7．鉻鐵礦主要用來生產(chǎn)鉻鐵合金和金屬鉻．稱取0.0600g鉻鐵礦樣品（主要成分是Cr₂O₃，雜質(zhì)不參與反應(yīng)），加入NaOH和Na₂O₂，高溫熔融，反應(yīng)完成后冷卻至室溫；加水溶解煮沸、過濾，向?yàn)V液中加入稍過量的H₂SO₄和KI溶液，搖勻；放于暗處一段時(shí)間后，取出立即用0.0100mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na₂S₂O₃溶液15.00mL．
已知：①Cr₂O₇^2-+I^-+H⁺-Cr³⁺+I₂+H₂O
②S₂O₃^2-+I₂+H₂O-SO₄ ^2-+I^-+H⁺（均未配平）
（1）Na₂O₂的作用是將鉻從+3價(jià)氧化為+6價(jià)．
（2）取少量冷卻后的固體加水溶解，再加MnO₂會(huì)有大量氣體產(chǎn)生．則上述過程中煮沸的目的是除去溶液中過氧化物．
（3）實(shí)驗(yàn)過程中溶液需置于暗處且取出后要立即滴定，否則會(huì)導(dǎo)致測定結(jié)果偏大．
（填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)確定該鉻鐵礦樣品中Cr₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫出計(jì)算過程）50.67%．

Answer 1

分析 （1）由滴定原理可知，Na₂O₂的作用是將鉻從+3價(jià)氧化為+6價(jià)；
（2）過氧化氫有剩余，會(huì)將I^-氧化為I₂，影響測定結(jié)果；
（3）氧氣會(huì)將I^-氧化為I₂，導(dǎo)致消耗Na₂S₂O₃溶液體積偏大；
（4）根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒：4Cr₂O₇^2-～3S₂O₃^2-，結(jié)合Cr元素守恒：4Cr₂O₃～4Cr₂O₇^2-～3S₂O₃^2-，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算．

解答 解：（1）由滴定原理：①Cr₂O₇^2-+I^-+H⁺→Cr³⁺+I₂+H₂O，②S₂O₃^2-+I₂+H₂O→SO₄ ^2-+I^-+H⁺（均未配平），可知Na₂O₂的作用是將鉻從+3價(jià)氧化為+6價(jià)，
故答案為：將鉻從+3價(jià)氧化為+6價(jià)；
（2）過氧化氫有剩余，會(huì)將I^-氧化為I₂，影響測定結(jié)果，則上述過程中煮沸的目的是：除去溶液中過氧化物，
故答案為：除去溶液中過氧化物，
（3）氧氣會(huì)將I^-氧化為I₂，導(dǎo)致消耗Na₂S₂O₃溶液體積偏大，會(huì)導(dǎo)致測定結(jié)果偏大，
故答案為：偏大；
（4）①中鉻從+6價(jià)降低為+3價(jià)，②中S元素從+2升高為+6，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒：4Cr₂O₇^2-～3S₂O₃^2-，結(jié)合Cr元素守恒：2Cr₂O₃～2Cr₂O₇^2-～3S₂O₃^2-，
設(shè)樣品中Cr₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w，則：
4Cr₂O₃～4Cr₂O₇^2-～3S₂O₃^2-
608g             3mol
0.0600g×w       0.0100mol•L^-1×0.015L 
所以608g：0.0600g×w=3mol：0.0100mol•L^-1×0.015L
解得w=50.67%，
故答案為：50.67%．

點(diǎn)評 本題考查氧化還原反應(yīng)反應(yīng)滴定計(jì)算，關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，掌握多步計(jì)算中利用關(guān)系式進(jìn)行解答，是對學(xué)生綜合能力的考查．