Question

重鉻酸鉀是工業(yè)生產(chǎn)和實驗室的重要氧化劑，工業(yè)上常用鉻鐵礦（主要成份為FeO ? Cr₂O₃)為原料生產(chǎn)，實驗室模擬工業(yè)法用鉻鐵礦制K₂Cr₂O₇的主要工藝如下，涉及的主要反應是：
6FeO·Cr₂O₃+24NaOH+7KClO₃12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12H₂O

請回答下列問題：
（1）在反應器①中，有Na₂CrO₄生成，同時Fe₂O₃轉(zhuǎn)變?yōu)镹aFeO₂，雜質(zhì)SiO₂、Ai₂O₃與純堿反應轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄喳}，寫出氧化鋁與碳酸鈉反應的化學方程式：________________。
（2) NaFeO₂能強烈水解，在操作②生成沉淀而除去，寫出該反應的化學方程式：_______________。
（3）簡要敘述操作③的目的：________________________。
（4）操作④中，酸化時，CrO₄^2-轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，寫出平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式：___________。
（5）稱取重鉻酸鉀試樣2. 5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10mL2mol/LH₂SO₄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0.1200mol/LNa₂S₂O₃標準溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－），若剛達到滴定終點共用去Na₂S₂O₃標準溶液40.00mL，則所得產(chǎn)品重鉻酸鉀的純度________________ (設整個過程中其它雜質(zhì)不參與反應)。

Answer 1

（1）Al₂O₃+Na₂CO₃2NaAlO₂+CO₂↑
（2）NaFeO₂+2H₂O=Fe(OH)₃↓+NaOH
（3）由于溶液中硅酸鈉和偏鋁酸鈉發(fā)生水解，降低pH有利于水解平衡向正方向移動，當pH調(diào)到7～8時，使它們水解完全，從而除去SiO₃^2－和AlO₂^－。
（4）2CrO₄^2－+2H⁺Cr₂O₇^2－+H₂O
（5）94.08%

試題分析：（1）Al₂O₃與Na₂CO₃生成可溶性鹽，則應為NaAlO₂，根據(jù)原子守恒另一種產(chǎn)物為CO₂。
（2）NaFeO₂水解產(chǎn)生沉淀，則沉淀只能是Fe(OH)₃，另一種產(chǎn)物為NaOH。
（3）濾液中含有雜質(zhì)Na₂SiO₃和NaAlO₂，二者都水解顯堿性，降低pH有利于兩種鹽水解產(chǎn)生沉淀，從而除去。
（4）酸化即加酸，CrO₄^2－和H⁺反應生成Cr₂O₇^2－和H₂O。
（5）根據(jù)發(fā)生的反應：Cr₂O₇^2－+6I^－+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，I₂+2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－，可得出關系式：Cr₂O₇^2－～3I₂～ 6S₂O₃^2－，因此樣品中所含重鉻酸鉀的物質(zhì)的量為，重鉻酸鉀的純度為。