Question

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

（1）K₂Cr₂O₇中Cr元素的化合價是

 

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

 

；生成濾渣1中紅褐色物質反應的化學方程式是

 

．
（3）由濾液2轉化為Na₂Cr₂O₇溶液應采取的措施是

 

．
（4）煅燒鉻鐵礦生成Na₂CrO₄和NaFeO₂反應的化學方程式是

 

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

銀鹽 性質	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：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

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，二價鐵被氧化成三價鐵，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)化合價規(guī)則來計算元素的化合價；
（2）根據(jù)氧化鋁、二氧化硅、NaFeO₂的性質來回答；
（3）鉻酸根在酸性條件下可以轉化為重鉻酸根；
（4）從流程看，反應物為：FeO?Cr₂O₃、氫氧化鈉和氧氣，生成物為：Na₂CrO₄和NaFeO₂，根據(jù)化合價升降總數(shù)相等和原子守恒配平方程式；
（5）K₂CrO₄為指示劑，Ag₂CrO₄為磚紅色，用標準硝酸銀滴定待測液，滴定終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴標準溶液，生成磚紅色沉淀；
只有當?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，反應能進行．

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，二價鐵被氧化成三價鐵，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)化合價規(guī)則：化合物中各個元素的化合價代數(shù)和是0，K是+1價，O是-2價，所以K₂Cr₂O₇中Cr元素的化合價是+6，
故答案為：+6；
（2）氫氧化鈉和氧化鋁反應生成偏鋁酸鈉，和二氧化硅反應生成硅酸鈉，NaFeO₂和水反應會產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中的鉻酸鈉轉化為Na₂Cr₂O₇溶液應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，反應物為：FeO?Cr₂O₃、氫氧化鈉和氧氣，生成物為：Na₂CrO₄和NaFeO₂，反應方程式為：FeO?Cr₂O₃+O₂+NaOH→Na₂CrO₄+NaFeO₂，
鐵從+2升到+3，鉻從+3升到+6，2個鉻升高6價，共升高7價，氧氣化合價從0價降低到-2價，共降低4價，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，
轉化為AgCl沉淀需要的c（Ag⁺）=

1.56×10-10

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

3	2×1.10×10-12

mol/L＞1.4×10^-5mol/L，
即AgCl先轉化為沉淀，則滴入最后一滴硝酸銀溶液時，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產物的物質的溶解度應比AgSCN大，且現(xiàn)象明顯，從數(shù)據(jù)看，應為Na₂CrO₄，
故答案為：B．

點評：本題是一道關于物質制備和沉淀溶解平衡的綜合題目，考察角度很廣，難度很大，注意溶度積的應用和指示劑的選擇．