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，以及SiO₂、Al₂O₃等雜質(zhì)）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：

反應器中主要發(fā)生的反應為：
Ⅰ．FeO?Cr₂O₃+NaOH+KClO₃→Na₂CrO₄+Fe₂O₃+H₂O+KCl（未配平）
Ⅱ．Na₂CO₃+SiO₂

△   .

Na₂SiO₃+CO₂↑
Ⅲ．Al₂O₃+2NaOH

△   .

2NaAlO₂+H₂O
在步驟③中將溶液pH調(diào)節(jié)到7～8可以將SiO₃^2-和AlO₂^-轉(zhuǎn)化為相應的沉淀除去．
（1）在反應Ⅰ中氧化劑是

 

，若有245g KClO₃參加反應，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

 

．
（2）反應器中生成的Fe₂O₃又可和Na₂CO₃反應得到一種摩爾質(zhì)量為111g/mol的化合物，能強烈水解，在操作②生成沉淀而除去，寫出生成該化合物的化學反應方程式

 

．
（3）操作④目的是將CrO₄^2-轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，其現(xiàn)象為

 

，離子方程式為

 

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（4）請選用合適的方法進一步提純粗產(chǎn)品重鉻酸鉀

 

（填字母）
A．重結(jié)晶   B．萃取分液   C．蒸餾
（5）分析產(chǎn)品中K₂Cr₂O₇的純度是利用硫酸酸化的K₂Cr₂O₇將KI氧化成I₂，然后利用相關(guān)物質(zhì)測出I₂的量從而獲得K₂Cr₂O₇的量，寫出酸化的K₂Cr₂O₇與KI反應的化學方程式

 

．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設計,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：（1）氧化劑是反應中化合價降低的物質(zhì)，在反應Ⅰ中KClO₃中的氯元素化合價從+5降到-1，為氧化劑，245g KClO₃的物質(zhì)的量為2mol，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為12mol，即12 NA；
（2）Fe₂O₃和Na₂CO₃反應，產(chǎn)物中應有CO₂，另一種產(chǎn)物中含有鈉、鐵元素，結(jié)合摩爾質(zhì)量為111g/mol，推出該化合物的化學式為NaFeO₂，所以生成該化合物的化學反應方程式Fe₂O₃+Na₂CO₃=2NaFeO₂+CO₂↑；
（3）CrO₄^2-、Cr₂O₇^2-的顏色分別為黃色、橙色，所以現(xiàn)象為溶液由黃色變?yōu)槌壬�，反應的離子方程式為 2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O；
（4）萃取分液適用于互不相溶的液體，蒸餾適用于沸點相差較大的互溶液體，而重結(jié)晶法是利用物質(zhì)不同溫度下溶解度的不同，分離提純待重結(jié)晶物質(zhì)的過程，所以選擇A；
（5）硫酸酸化的K₂Cr₂O₇與KI反應，根據(jù)氧化還原反應理論，得化學反應方程式K₂Cr₂O₇+7H₂SO₄+6KI=Cr₂（SO₄）₃+3I₂+7H₂O+4K₂SO₄．

解答： 解：（1）氧化劑是反應中化合價降低的物質(zhì)，在反應Ⅰ中KClO₃中的氯元素化合價從+5降到-1，為氧化劑，245g KClO₃的物質(zhì)的量為2mol，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為12mol，即12 NA；故答案為：KClO₃；12N_A；
（2）Fe₂O₃和Na₂CO₃反應，產(chǎn)物中應有CO₂，另一種產(chǎn)物中含有鈉、鐵元素，結(jié)合摩爾質(zhì)量為111g/mol，推出該化合物的化學式為NaFeO₂，所以生成該化合物的化學反應方程式Fe₂O₃+Na₂CO₃

△   .

2NaFeO₂+CO₂↑；
故答案為：Fe₂O₃+Na₂CO₃

△   .

2NaFeO₂+CO₂↑；
（3）CrO₄^2-、Cr₂O₇^2-的顏色分別為黃色、橙色，所以現(xiàn)象為溶液由黃色變?yōu)槌壬�，反應的離子方程式為 2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O；
故答案為：溶液由黃色變?yōu)槌壬��?CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O；
（4）萃取分液適用于互不相溶的液體，蒸餾適用于沸點相差較大的互溶液體，而重結(jié)晶法是利用物質(zhì)不同溫度下溶解度的不同，分離提純待重結(jié)晶物質(zhì)的過程，所以選擇A；故答案為：A；
（5）硫酸酸化的K₂Cr₂O₇與KI反應，根據(jù)氧化還原反應理論，得化學反應方程式K₂Cr₂O₇+7H₂SO₄+6KI=Cr₂（SO₄）₃+3I₂+7H₂O+4K₂SO₄．
故答案為：K₂Cr₂O₇+7H₂SO₄+6KI=Cr₂ （SO₄）₃+3I₂+7H₂O+4K₂SO₄．

點評：本考查氧化劑的判斷、電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的計算、化學方程式的推斷、離子方程式的書寫以及物質(zhì)提純方法．