Question

重铬酸钠晶体俗称红矾钠，是重要的化工产品和强氧化剂。工业上用含有Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质的铬铁矿【主要成份为Fe（CrO₂）₂】为主要原料生产重铭酸钠晶体（Na₂Cr₂O₇·2H₂O）的主要工艺流程如下：

已知：铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na₂CrO₄和一种红棕色固体，放出CO₂气体，同时发生反应：A1₂O₃+Na₂CO₃2NaAlO₂+CO₂↑。请回答下列问题：

（1）煅烧前通常将铬铁矿粉碎，原因是               。

（2）化学上可将某些盐写成氧化物的形式，如Na₂SiO₃可写成Na₂O·SiO₂,则Fe（CrO₂）₂可写成               。

（3）滤渣2的成分为           （填写化学式）

（4）请写出用稀硫酸酸化处理时发生反应的离子方程式                、               。

（5）称取重铬酸钠晶体试样2.500g配成250ml溶液，取出25ml于锥形瓶中，加入10mL 2mol/ LH₂SO₄和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr³⁺），放置于暗处5min。然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa₂S₂O₃标准溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）

①判断滴定达到终点的现象是          ；

②若实验中共用去Na₂S₂O₃标准溶液40.00ml，则所得产品Na₂Cr₂O₇·2H₂O的纯度为           （设整个过程中其它杂质不参加反应）

Answer

（1）增大接触面积，加快反应速率

（2）FeO•Cr2O3 ；

（3） Al（OH）3

（4）2CrO42－+2H+Cr2O72－+H2O；CO32－+2H+==H2O+CO2↑（HCO3－与H+反应同样得分）

（5）①当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内不复原；②95.36 %

【解析】

试题分析：铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na2CrO4和一种红棕色固体，同时释放出CO2气体，同时A12O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑，可知主反应为4Fe（CrO2）2+7O2+8Na2CO38Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2，铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成物通过水浸NaAlO2进入浸出液中，而不溶的Fe2O3形成滤渣1，浸出液通过除杂，通入CO2气体，形成滤渣2Al（OH）3沉淀，最后分离出Na2CrO4溶液，经过酸化、过滤、结晶得到最终产品重铬酸钠晶体（ Na2Cr2O7•2H2O）。

（1）煅烧前通常将铬铁矿粉碎，增大了矿石与空气的接触面积，加快了反应速率，故答案为：增大接触面积，加快反应速率；

（2）根据Na2SiO3可写成Na2O·SiO2, Fe（CrO2）2可写成FeO•Cr2O3，故答案为：FeO•Cr2O3；

（3）煅烧时铬铁矿的成分之一Fe2O3没有参与反应，也不溶解与水中，所以滤渣1的成分为Fe2O3，铬铁矿煅烧时生成的NaAlO2在水溶液中与CO2生成Al（OH）3沉淀，故滤渣2的成分为Al（OH）3，故答案为：Al（OH）3；

（4）分离出Na2CrO4溶液，经过酸化、过滤、结晶得到最终产品重铬酸钠晶体（ Na2Cr2O7•2H2O）用稀硫酸酸化处理时发生反应的离子方程式为2CrO42－+2H+Cr2O72－+H2O；CO32－+2H+==H2O+CO2↑，故答案为：2CrO42－+2H+Cr2O72－+H2O；CO32－+2H+==H2O+CO2↑；

（5）①溶液中有碘，加入淀粉溶液呈蓝色，碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应，当反应终点时，蓝色褪去，故答案为：当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，溶液蓝色褪去，半分钟内不变色；

②根据反应的关系式计算：

Cr2O72-～3I2～6S2O32-

1mol 6mol

n 0.1200mol•L-1×0.04L

n=0.0008mol，则2.5000g重铬酸钠试样中含有的重铬酸钠的质量为10×0.0008mol×298g/moL=2.384g，所得产品的中重铬酸钠的纯度=×100%=95.36%，故答案为：95.36%。

考点：考查了制备实验方案的设计、难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质、物质分离和提纯、氧化还原滴定的计算的相关知识。