Question

（12分）工業(yè)上以鉻鐵礦（主要成分FeO·Cr2O3）、碳酸鈉、氧氣和硫酸為原料生產(chǎn)重鉻酸鈉（Na2Cr2O7·2H2O）的主要反應(yīng)如下：

① 4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O28Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2

② 2Na2CrO4＋H 2SO4Na2SO4＋Na2Cr2O7＋H2O

（1）工業(yè)上反應(yīng)①需不斷攪拌，其目的是 。

（2）下圖是紅礬鈉（Na2Cr2O7·2H2O）和Na2SO4的溶解度曲線。

從Na2Cr2O7和 Na2SO4的混合溶液中提取Na2Cr2O7晶體的操作：

先將混合溶液蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾。趁熱過濾的目的是 ；然后將濾液 ，從而析出紅礬鈉。

（3）Na2Cr2O7與KCl進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)可制取K2Cr2O7，現(xiàn)用重鉻酸鉀測(cè)定鐵礦石中鐵的含量，測(cè)定原理為:Fe2++Cr2O72－+H+Fe3++ Cr3+ +7H2O （未配平）

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1：將m g鐵礦石加濃鹽酸加熱溶解 步驟2：加入SnCl2溶液將Fe3＋還原

步驟3：將所得溶液冷卻，加入HgCl2溶液，將過量的Sn2＋氧化為Sn4＋

步驟4：加入15 mL硫酸和磷酸的混合酸及5滴0．2%二苯胺磺酸鈉指示劑

步驟5：立即用c mol·L－1重鉻酸鉀溶液滴定至溶液呈穩(wěn)定紫色，即為終點(diǎn)，消耗重鉻酸鉀溶液V mL

①如省去步驟③，則所測(cè)定的鐵的含量 （填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

②步驟5使用的主要玻璃儀器有 。

③則測(cè)定鐵礦石中鐵的含量的計(jì)算式為 （用字母表示，不用化簡(jiǎn)）。

Answer 1

（1）使反應(yīng)物接觸更充分，加快反應(yīng)速率（2分）

（2）除去析出Na2SO4的晶體，又能防止Na2Cr2O7·2H2O因冷卻結(jié)晶析出而損失（2分）

冷卻結(jié)晶（2分）

（3）①偏高（2分）；②酸式滴定管 錐形瓶（2分）；③56×6VC/1000m。

【解析】

試題分析：（1）工業(yè)上反應(yīng)①需不斷攪拌，其目的是使反應(yīng)物接觸更充分，加快反應(yīng)速率；（2）根據(jù)圖像可知紅礬鈉（Na2Cr2O7·2H2O）和的溶解度隨溫度的升高而增大，而Na2SO4的溶解度在溫度是50℃下溫度越高，溶解度越大；當(dāng)溫度超過50℃時(shí)，溫度越高，溶解度反而越小。所以先將混合溶液蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾。趁熱過濾的目的是除去析出Na2SO4的晶體，又能防止Na2Cr2O7·2H2O因冷卻結(jié)晶析出而損失；然后將濾液冷卻結(jié)晶，而析出紅礬鈉；（3）①如省去步驟③，則在反應(yīng)過程中Sn2＋氧化也需要消耗氧化劑重鉻酸鉀，因此會(huì)導(dǎo)致Fe的含量偏高；②步驟5是滴定操作，應(yīng)該使用的儀器有盛裝有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)重鉻酸鉀溶液的酸式滴定管，以及進(jìn)行物質(zhì)含量測(cè)定的反應(yīng)容器錐形瓶；③6Fe2++Cr2O72－+14H+ == 6Fe3++ 2Cr3+ +7H2O 。n(重鉻酸鉀)= c mol/L×V mL×10-3L/ml=cv×10-3mol；由于在氧化還原反應(yīng)中電子守恒，所以n(Fe2+)=6n(Cr2O72－)= 6cv×10-3mol．則測(cè)定鐵礦石中鐵的含量的計(jì)算式為[(6cv×10-3mol)×56g/mol]÷m g=56×6VC/1000m。

考點(diǎn)：考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、混合物分離的方法、滴定方法在物質(zhì)含量測(cè)定中的應(yīng)用、誤差分析的知識(shí)。