题目

题型：不详难度：来源：

重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeO·Cr₂O₃，以及SiO₂、Al₂O₃等杂质）为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K₂Cr₂O₇的主要工艺如下：

反应器中主要发生的反应为：
Ⅰ.FeO·Cr₂O₃＋NaOH＋KClO₃→Na₂CrO₄＋Fe₂O₃＋H₂O+KCl（未配平）
Ⅱ.Na₂CO₃+SiO₂Δ Na₂SiO₃+CO₂↑
Ⅲ.Al₂O₃+2NaOHΔ 2NaAlO₂+H₂O
在步骤③中将溶液pH调节到7~8可以将SiO₃^2-和AlO₂^-转化为相应的沉淀除去。
（1）在反应Ⅰ中氧化剂是________，若有245g KClO₃参加反应，则转移的电子数为_____________。
（2）反应器中生成的Fe₂O₃又可和Na₂CO₃反应得到一种摩尔质量为111g/mol的化合物，能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，写出生成该化合物的化学反应方程式_____________________________
___________________________。
（3）操作④目的是将CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-，其现象为__________________________，离子方程式为_______________________________________。
（4）请选用合适的方法进一步提纯粗产品重铬酸钾__________（填字母）
A．重结晶        B．萃取分液        C．蒸馏
（5）分析产品中K₂Cr₂O₇的纯度是利用硫酸酸化的K₂Cr₂O₇将KI氧化成I₂,然后利用相关物质测出I₂的量从而获得K₂Cr₂O₇的量，写出酸化的K₂Cr₂O₇与KI反应的化学方程式________________________。

答案

（1）KClO₃（2分）， 12×6.02×10²³或12N_A（2分）
（2）Fe₂O₃＋Na₂CO₃2NaFeO₂+CO₂↑（2分）
（3）溶液由黄色变为橙色（2分）   2CrO₄^2-＋2H⁺Cr₂O₇^2-＋H₂O （2分）
（4）A （2分）
（5）K₂Cr₂O₇+7H₂SO₄+6KI=Cr₂ (SO₄)₃+3I₂+7H₂O+4K₂SO₄（2分）

解析

试题分析：（1）氧化剂是反应中化合价降低的物质，在反应Ⅰ中KClO₃中的氯元素化合价从+5降到-1，为氧化剂，245g KClO₃的物质的量为2mol，则转移电子的物质的量为12mol，即12 N_A
（2）Fe₂O₃和Na₂CO₃反应，产物中应有CO₂，另一种产物中含有钠、铁元素，结合摩尔质量为111g/mol，推出该化合物的化学式为NaFeO₂，所以生成该化合物的化学反应方程式Fe₂O₃＋Na₂CO₃2NaFeO₂+CO₂↑
（3）CrO₄^2-、Cr₂O₇^2-的颜色分别为黄色、橙色，所以现象为溶液由黄色变为橙色，反应的离子方程式为  2CrO₄^2-＋2H⁺Cr₂O₇^2-＋H₂O
（4）萃取分液适用于互不相溶的液体，蒸馏适用于沸点相差较大的互溶液体，而重结晶法是利用物质不同温度下溶解度的不同，分离提纯待重结晶物质的过程，所以选择A。
（5）硫酸酸化的K₂Cr₂O₇与KI反应，根据氧化还原反应理论，得化学反应方程式K₂Cr₂O₇+7H₂SO₄+6KI=Cr₂ (SO₄)₃+3I₂+7H₂O+4K₂SO₄