Question

鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO?Cr₂O₃，還含有SiO₂、Al₂O₃等雜質(zhì)，以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）的過程如圖所示．
已知：①NaFeO₂遇水強(qiáng)烈水解；②Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺

（1）K₂Cr₂O₇中Cr元素的化合價(jià)是

 

．
（2）濾液1的成分除Na₂CrO₄、Na₂SiO₃外，還含有（填化學(xué)式）

 

；生成濾渣1中紅褐色物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（3）由濾液2轉(zhuǎn)化為Na₂Cr₂O₇溶液應(yīng)采取的措施是

 

．
（4）煅燒鉻鐵礦生成Na₂CrO₄和NaFeO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（5）莫爾法是一種沉淀滴定法，以Na₂CrO₄為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)硝酸銀溶液滴定待測液，進(jìn)行測定溶液中Cl^-的濃度．已知：

銀鹽 性質(zhì)	AgCl	AgBr	AgCN	Ag2CrO4	AgSCN
顏色	白	淺黃	白	磚紅	白
Ksp	1.8×10-10	5.0×10-13	1.2×10-16	1.2×10-12	1.0×10-12

①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是

 

．
②若用AgNO₃溶液滴定NaSCN溶液，可選為滴定指示劑的是

 

（選填編號）
A．NaCl B．K₂CrO₄ C．BaBr₂．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：

分析：根據(jù)題中制備重鉻酸鉀的流程可知，鉻鐵礦在空氣中煅燒，二價(jià)鐵被氧化成三價(jià)鐵，并形成鈉鹽，水浸后溶解到溶液中，即濾液Ⅰ中，部分鐵酸根水解得濾渣Ⅰ，調(diào)節(jié)PH值，除去硅酸根離子，形成硅酸沉淀即濾渣Ⅱ，得到較純凈的Na₂CrO₄溶液，在Na₂CrO₄溶液中加入氯化鉀利用溶解度的不同可以得到K₂Cr₂O₇晶體，
（1）根據(jù)化合價(jià)規(guī)則來計(jì)算元素的化合價(jià)；
（2）根據(jù)氧化鋁、二氧化硅、NaFeO₂的性質(zhì)來回答；
（3）鉻酸根在酸性條件下可以轉(zhuǎn)化為重鉻酸根；
（4）從流程看，反應(yīng)物為：FeO?Cr₂O₃、氫氧化鈉和氧氣，生成物為：Na₂CrO₄和NaFeO₂，根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等和原子守恒配平方程式；
（5）K₂CrO₄為指示劑，Ag₂CrO₄為磚紅色，用標(biāo)準(zhǔn)硝酸銀滴定待測液，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液，生成磚紅色沉淀；
只有當(dāng)?shù)味▌┖捅坏味ㄎ锏纳�成物的溶解度比滴定劑和指示劑的生成物的溶解度小時(shí)，反應(yīng)能進(jìn)行．

解答： 解：根據(jù)題中制備重鉻酸鉀的流程可知，鉻鐵礦在空氣中煅燒，二價(jià)鐵被氧化成三價(jià)鐵，并形成鈉鹽，水浸后溶解到溶液中，即濾液Ⅰ中，部分鐵酸根水解得濾渣Ⅰ，調(diào)節(jié)PH值，除去硅酸根離子，形成硅酸沉淀即濾渣Ⅱ，得到較純凈的Na₂CrO₄溶液，在Na₂CrO₄溶液中加入氯化鉀利用溶解度的不同可以得到K₂Cr₂O₇晶體，
（1）根據(jù)化合價(jià)規(guī)則：化合物中各個(gè)元素的化合價(jià)代數(shù)和是0，K是+1價(jià)，O是-2價(jià)，所以K₂Cr₂O₇中Cr元素的化合價(jià)是+6，
故答案為：+6；
（2）氫氧化鈉和氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，和二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉，NaFeO₂和水反應(yīng)會產(chǎn)生紅褐色沉淀為氫氧化鐵沉淀，即NaFeO₂+2H₂O=NaOH+Fe（OH）₃↓，濾液1的成分除Na₂CrO₄外，還含有偏鋁酸鈉和硅酸鈉、氫氧化鈉，
故答案為：NaAlO₂、Na₂SiO₃和NaOH；NaFeO₂+2H₂O=NaOH+Fe（OH）₃↓；
（3）根據(jù)題目信息：Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺，所以濾液2中的鉻酸鈉轉(zhuǎn)化為Na₂Cr₂O₇溶液應(yīng)采取的措施是加硫酸酸化，
故答案為：加硫酸酸化；
（4）從流程看，反應(yīng)物為：FeO?Cr₂O₃、氫氧化鈉和氧氣，生成物為：Na₂CrO₄和NaFeO₂，反應(yīng)方程式為：FeO?Cr₂O₃+O₂+NaOH→Na₂CrO₄+NaFeO₂，
鐵從+2升到+3，鉻從+3升到+6，2個(gè)鉻升高6價(jià)，共升高7價(jià)，氧氣化合價(jià)從0價(jià)降低到-2價(jià)，共降低4價(jià)，所以初步配平為：4FeO?Cr₂O₃+7O₂+NaOH→8Na₂CrO₄+4NaFeO₂，根據(jù)原子守恒，氫氧化鈉前系數(shù)為20，生成物還有10H₂O，配平方程式得：4FeO?Cr₂O₃+7O₂+20NaOH

煅燒  .

8Na₂CrO₄+4NaFeO₂+10H₂O，
故答案為：4FeO?Cr₂O₃+7O₂+20NaOH

煅燒  .

8Na₂CrO₄+4NaFeO₂+10H₂O；
（5）①由Ksp（AgCl）=1.56×10^-10，Ksp（Ag₂CrO₄）=1.10×10^-12，
轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀需要的c（Ag⁺）=

1.56×10-10

=1.4×10^-5mol/L，
轉(zhuǎn)化為Ag₂CrO₄沉淀需要的c（Ag⁺）=

3	2×1.10×10-12

mol/L＞1.4×10^-5mol/L，
即AgCl先轉(zhuǎn)化為沉淀，則滴入最后一滴硝酸銀溶液時(shí)，溶液中出現(xiàn)磚紅色鉻酸銀沉淀；
故答案為：生成磚紅色沉淀；
②若用AgNO₃去滴定NaSCN溶液，可選用的滴定指示劑和銀離子反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)的溶解度應(yīng)比AgSCN大，且現(xiàn)象明顯，從數(shù)據(jù)看，應(yīng)為Na₂CrO₄，
故答案為：B．

點(diǎn)評：本題是一道關(guān)于物質(zhì)制備和沉淀溶解平衡的綜合題目，考察角度很廣，難度很大，注意溶度積的應(yīng)用和指示劑的選擇．