【題目】某Cr2O3樣品中含有少量Al2O3、MgO等雜質(zhì).實驗室以此樣品為主要原料制取重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的流程如下:
已知:2CrO42+2H+Cr2O72+H2O.
(1)上述氧化過程中,若將1mol Cr2O3轉(zhuǎn)化成Na2CrO4 , 消耗氧氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)是
(2)酸化1中為確保溶液中Al3+、AlO2濃度均不超過106 molL1 , 需調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是 . 已知:Al(OH)3(s)H++AlO2+H2O的K=1×1014;Ksp[Al(OH)3]=1×1033
(3)酸化2后所得溶液加入KCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),該反應(yīng)能發(fā)生的原因是
(4)稱取重鉻酸鉀試樣2.40g 配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入稀硫酸和足量碘化鉀(鉻被還原為Cr3+)并放于暗處6min左右,然后加入適量水和數(shù)滴淀粉指示劑,用0.24molL1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(發(fā)生反應(yīng):I2+2S2O32═2I+S4O62 , 雜質(zhì)不參與反應(yīng)),共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL.求所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計算過程).

【答案】
(1)33.6L
(2)5~8
(3)K2Cr2O7 溶解度小于Na2Cr2O7
(4)解:稱取重鉻酸鉀試樣2.40g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入稀硫酸和足量碘化鉀(鉻被還原為Cr3+)并放于暗處6min左右,反應(yīng)為Cr2O72+6I+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,然后加入適量水和數(shù)滴淀粉指示劑,用0.24molL1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(發(fā)生反應(yīng):I2+2S2O32=2I+S4O62,雜質(zhì)不參與反應(yīng)),共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL,

依據(jù)反應(yīng)的定量關(guān)系為:

K2Cr2O7~3I2

K2Cr2O7~3I2

1

6

0.24molL1 ×0.020L

n

n=0.0008mol,

稱取重鉻酸鉀試樣2.40g配成250mL溶液中重鉻酸鉀質(zhì)量,

m(K2Cr2O7)=0.0008mol×294g/mol× 2.352g,

產(chǎn)品中重鉻酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= ×100%=98.0%,

答:產(chǎn)品中重鉻酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= ×100%=98.0%.


【解析】解:流程分析可知,某Cr2O3樣品中含有少量Al2O3、MgO等雜質(zhì),反應(yīng)器中加入純堿和氧氣,將 Cr2O3轉(zhuǎn)化成Na2CrO4 , 浸取過濾得到濾液調(diào)節(jié)溶液PH除去鋁和鎂離子,過濾得到Na2CrO4溶液,酸化后加入氯化鉀濃縮過濾干燥得到重鉻酸鉀,(1)若將1mol Cr2O3轉(zhuǎn)化成Na2CrO4 , Cr2O3~2Na2CrO4~6e , O2~4e , 得到

2Cr2O3

3O2~12e

2

3

1mol

1.5mol

消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積=1.5mol×22.4L/mol=33.6L,
所以答案是:33.6;(2)依據(jù)電離平衡常數(shù)和溶度積常數(shù)計算所需溶液的PH范圍,
Al(OH)3(s)H++AlO2+H2O的K=c(AlO2)×c(H+)=1×1014 , c(H+)=108mol/L,溶液PH=8,Kap[Al(OH)3]=c(Al3+)×c3(OH)=1×1033 , c(OH)=109mol/L,c(H+)=105mol/L,溶液PH=5,酸化1中為確保溶液中Al3+、AlO2濃度均不超過106 molL1 , 需調(diào)節(jié)溶液pH值的范圍是5~8,所以答案是:5~8;3)操作中加入KCl的原因溫度對氯化鈉的溶解度影響小,但對重鉻酸鉀的溶解度影響較大,K2Cr2O7 溶解度小于Na2Cr2O,利用復(fù)分解反應(yīng),可得到重鉻酸鉀;所以答案是:K2Cr2O7 溶解度小于Na2Cr2O7;

練習(xí)冊系列答案
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216g氧氣所含原子總數(shù)相同的氨氣是_________________g

3已知實驗室制取氯氣的反應(yīng)原理為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O

該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為________

②當(dāng)2 mol MnO2參加反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子______mol

③當(dāng)轉(zhuǎn)移1 mol電子時能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2______L

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