题目
重铬酸钠（Na2Cr2O7•2H2O）俗称红矾钠，在工业方面有广泛用途．我国目前主要是以铬铁矿（主要成分为FeO•Cr2O3，还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质）为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下：铬铁矿 纯碱 滤渣1-|||-料-|||-空气 氧化煅烧 浸取,过滤 稀释、煮沸、调pH-|||-① ② ③-|||-硫酸-|||-冷却结晶 蒸发结晶 浓缩、酸化 过滤-|||-⑦ ⑥ ⑤ ④-|||-硫酸钠晶体 滤渣2①中涉及的主要反应有：主反应：4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2 (underline(;;△;;))/(;)8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2副反应：SiO2+Na2CO3 (underline(;;△;;))/(;)Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO3(underline(;;△;;))/(;)2NaAlO2+CO2↑试回答下列问题：（1）步骤②中采用水浸取，步骤③中调节pH呈弱酸性，其滤渣2主要成分为 ____ （2）“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-，请写出该平衡转化的离子方程式： ____ （3）已知重铬酸钠有较强的氧化性，一定条件下可将I-氧化为I2，自身还原为Cr3+，写出该反应的离子方程式： ____ 依此原理实验室可通过以下方法测定重铬酸钠（Na2Cr2O7•2H2O）样品的纯度：称取重铬酸钠样品2.5g配成250mL溶液，取出25.00mL于锥形瓶中，加入10mL 2mol/LH2SO4溶液和足量碘化钾，放于暗处5min，然后加入100mL水，再加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）．①判断达到滴定终点的现象是 ____ ②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL，则所得产品中的重铬酸钠的纯度为 ____ ．（设Na2Cr2O7•2H2O的摩尔质量为298g•mol-1，整个过程中其它杂质不参与反应）
重铬酸钠（Na2Cr2O7•2H2O）俗称红矾钠，在工业方面有广泛用途．我国目前主要是以铬铁矿（主要成分为FeO•Cr2O3，还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质）为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下：
①中涉及的主要反应有：
主反应：4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反应：SiO2+Na2CO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaAlO2+CO2↑
试回答下列问题：
（1）步骤②中采用水浸取，步骤③中调节pH呈弱酸性，其滤渣2主要成分为 ____
（2）“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-，请写出该平衡转化的离子方程式： ____
（3）已知重铬酸钠有较强的氧化性，一定条件下可将I-氧化为I2，自身还原为Cr3+，写出该反应的离子方程式： ____
依此原理实验室可通过以下方法测定重铬酸钠（Na2Cr2O7•2H2O）样品的纯度：
称取重铬酸钠样品2.5g配成250mL溶液，取出25.00mL于锥形瓶中，加入10mL 2mol/LH2SO4溶液和足量碘化钾，放于暗处5min，然后加入100mL水，再加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）．
①判断达到滴定终点的现象是 ____
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL，则所得产品中的重铬酸钠的纯度为 ____ ．（设Na2Cr2O7•2H2O的摩尔质量为298g•mol-1，整个过程中其它杂质不参与反应）
①中涉及的主要反应有：
主反应：4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反应：SiO2+Na2CO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaAlO2+CO2↑
试回答下列问题：
（1）步骤②中采用水浸取，步骤③中调节pH呈弱酸性，其滤渣2主要成分为 ____
（2）“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-，请写出该平衡转化的离子方程式： ____
（3）已知重铬酸钠有较强的氧化性，一定条件下可将I-氧化为I2，自身还原为Cr3+，写出该反应的离子方程式： ____
依此原理实验室可通过以下方法测定重铬酸钠（Na2Cr2O7•2H2O）样品的纯度：
称取重铬酸钠样品2.5g配成250mL溶液，取出25.00mL于锥形瓶中，加入10mL 2mol/LH2SO4溶液和足量碘化钾，放于暗处5min，然后加入100mL水，再加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）．
①判断达到滴定终点的现象是 ____
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL，则所得产品中的重铬酸钠的纯度为 ____ ．（设Na2Cr2O7•2H2O的摩尔质量为298g•mol-1，整个过程中其它杂质不参与反应）
题目解答
答案
解：（1）步骤①中有氧化铁生成，氧化铝、二氧化硅发生反应生成可溶性盐，氧化镁不反应；
氧化铁不溶于水，铬铁矿经煅烧、水浸之后除去生成的氧化铁及氧化镁，副反应中生成Na2SiO3、NaAlO2等杂质，将pH值调低，可生成H2SiO3、Al（OH）3沉淀过滤除去；
步骤“③”调节pH值，生成H2SiO3、Al（OH）3沉淀过滤除去，故“④”中滤渣2的成分是H2SiO3、Al（OH）3沉淀，
故答案为：H2SiO3、Al（OH）3；
（2）酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-，则CrO42-在酸性条件下与H+离子反应生成Cr2O72-，该反应为可逆反应，反应的离子方程式为2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，
故答案为：2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O；
（3）重铬酸钠有较强的氧化性，一定条件下可将I-氧化为I2，自身还原为Cr3+，则该反应的离子方程式为：
Cr2O72-+6 I-+14 H+=3I2+2Cr3++7H2O，
故答案为：Cr2O72-+6 I-+14 H+=3I2+2Cr3++7H2O；
①溶液中有碘，加入淀粉溶液呈蓝色，碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应，当反应终点时，蓝色褪去，
故答案为：当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，溶液蓝色褪去，半分钟内不变色；
②根据反应的关系式计算：
Cr2O72-～3I2～6S2O32-
1mol 6mol
n 0.1200mol•L-1×0.04L
n=0.0008mol，则2.5g重铬酸钠试样中含有的重铬酸钠的质量为10×0.0008mol×298g/moL=2.384g，
所得产品的中重铬酸钠的纯度=$\frac{2.384g}{2.5g}$×100%=95.36%，
故答案为：95.36%．
氧化铁不溶于水，铬铁矿经煅烧、水浸之后除去生成的氧化铁及氧化镁，副反应中生成Na2SiO3、NaAlO2等杂质，将pH值调低，可生成H2SiO3、Al（OH）3沉淀过滤除去；
步骤“③”调节pH值，生成H2SiO3、Al（OH）3沉淀过滤除去，故“④”中滤渣2的成分是H2SiO3、Al（OH）3沉淀，
故答案为：H2SiO3、Al（OH）3；
（2）酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-，则CrO42-在酸性条件下与H+离子反应生成Cr2O72-，该反应为可逆反应，反应的离子方程式为2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，
故答案为：2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O；
（3）重铬酸钠有较强的氧化性，一定条件下可将I-氧化为I2，自身还原为Cr3+，则该反应的离子方程式为：
Cr2O72-+6 I-+14 H+=3I2+2Cr3++7H2O，
故答案为：Cr2O72-+6 I-+14 H+=3I2+2Cr3++7H2O；
①溶液中有碘，加入淀粉溶液呈蓝色，碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应，当反应终点时，蓝色褪去，
故答案为：当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，溶液蓝色褪去，半分钟内不变色；
②根据反应的关系式计算：
Cr2O72-～3I2～6S2O32-
1mol 6mol
n 0.1200mol•L-1×0.04L
n=0.0008mol，则2.5g重铬酸钠试样中含有的重铬酸钠的质量为10×0.0008mol×298g/moL=2.384g，
所得产品的中重铬酸钠的纯度=$\frac{2.384g}{2.5g}$×100%=95.36%，
故答案为：95.36%．