Question

工业上用重铬酸钠(Na₂Cr₂O₇)结晶后的母液(含少量杂质Fe³⁺)生产重铬酸钾 (K₂Cr₂O₇)，其工艺流程及相关物质溶解度曲线如下图所示。

（1）向Na₂Cr₂O₇母液中加碱液调pH的目的是_____________________。

（2）通过冷却结晶析出大量K₂Cr₂O₇的原因是________________________________。

（3）固体A的主要成分为__________（填化学式），用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液___________(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中，既能提高产率又可使能耗降低。

（4）测定产品中K₂Cr₂O₇含量的方法如下：称取产品试样2.500 g 配成250 mL溶液，用移液管取出25.00 mL于碘量瓶中，加入10 mL 2 mol·L^-l H₂SO₄溶液和足量KI溶液(铬的还原产物为Cr³⁺)，放置于暗处5 min，然后加入100 mL蒸馏水、3 mL 淀粉指示剂，用0.1200 mol·L^-l Na₂S₂O₃标准溶液滴定(已知I₂+ 2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-)。

①酸性溶液中KI 与K₂Cr₂O₇反应的离子方程式为_____________________________。

②若实验中共用去Na₂S₂O₃标准溶液40.00 mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为__________%( 保留2 位小数，设整个过程中其他杂质不参与反应)。

Answer

除去Fe3+ 低温下K2Cr2O7溶解度远小于其它组分，温度的降低K2Cr2O7溶解度明显减小NaClⅡCr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O94.08%

【解析】

（1）根据题目信息，母液中含有少量的Fe3＋，加碱液的目的是除去Fe3＋，故答案为：除去Fe3+；

（2）根据温度与溶解度的关系，K2Cr2O7的溶解度受温度的影响较大，低温时K2Cr2O7的溶解度远小于其他组分，且温度降低，K2Cr2O7的溶解度受温度的影响较大，故答案为：低温下K2Cr2O7溶解度远小于其它组分，温度的降低K2Cr2O7溶解度明显减小；

（3）母液I中加入KCl，发生Na2Cr2O7＋KCl=K2Cr2O7＋NaCl，采用冷却降温得到K2Cr2O7固体，即母液II中含有大量的NaCl，因此蒸发浓缩得到的固体是NaCl；冷却结晶中有大量的K2Cr2O7析出，但溶液中含有少量的K2Cr2O7，蒸发浓缩时，NaCl表面附着一部分K2Cr2O7，为了提高产率又可使能耗降低，因此需要把洗涤液转移到母液II中，达到类似富集的目的，故答案为：NaCl、Ⅱ；

（4）①根据操作，得出K2Cr2O7作氧化剂，本身被还原成Cr3＋，I－被氧化成I2，因此有Cr2O72－＋I－→Cr3＋＋I2，然后采用化合价升降法、原子守恒配平即可，离子方程式为Cr2O72－+6I－+14H＋=2Cr3＋+3I2+7H2O，故答案为：Cr2O72－+6I－+14H＋=2Cr3＋+3I2+7H2O；

②根据离子方程式，得出关系式为Cr2O72－～3I2～6S2O32－，则求出样品中K2Cr2O7的质量为

0.04L×0.12mol/L÷6××294g/mol=2.352g，纯度为2.352/2.500×100%=94.08%，故答案为：94.08%。