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	1.34×10-6	7.1×10-7	1.1×10-8	6.5×10-5	1.0×10-6

①滴定終點的現象是

 

．
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,難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質

專題：實驗設計題

分析：（1）根據化合價規(guī)則來計算元素的化合價；
（2）根據氧化鋁、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，根據化合價升降總數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，滴定終點的現象是滴入最后一滴標準溶液，生成磚紅色沉淀；
只有當滴定劑和被滴定物的生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：（1）根據化合價規(guī)則：化合物中各個元素的化合價代數和是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，根據原子守恒，氫氧化鈉前系數為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，且現象明顯，從數據看，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．