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    8．重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO•Cr2O3，杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产它，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如图．涉及的主要反应是：
    6FeO•Cr2O3+24NaOH+7KClO3═12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O
    （1）碱浸前将铬铁矿粉碎的作用是增大接触面积，增大反应速率．
    （2）步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是H2SiO3、Al（OH）3．
    （3）操作④中，酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，写出平衡转化的离子方程式2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O．
    （4）用简要的文字说明操作⑤加入KC1的原因温度对氯化钠的溶解度影响小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大，利用复分解反应，可得到重铬酸钾．
    （5）称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液，取出25mL于碘量瓶中，加入10mL
    2mol/LH2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），放于暗处5min．然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）
    ①判断达到滴定终点的依据是当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，溶液蓝色褪去，半分钟内不变色．
    ②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为（设整个过程中其它杂质不参加反应）94.08%（保留2位有效数字）．

    分析 工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO•Cr2O3，杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产重铬酸钾：在反应器①中，6FeO•Cr2O3+24NaOH+7KClO3═12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O，有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO2，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，NaFeO2能强烈水解，为强碱弱酸液，水解呈碱性，生成氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为FeO2-+2H2O=Fe（OH）3↓+OH-，由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解，SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O?Al（OH）3+OH-，降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时能使它们完全水解生成沉淀，操作④中酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，常温下重铬酸钾的溶解度较小，操作⑤中利用Na2Cr2O7+2KCl═K2Cr2O7+2NaCl复分解反应，得到重铬酸钾，
    （1）依据影响化学反应速率的因素分析，增大接触面积会加快反应速率；
    （2）根据水解平衡移动判断产物；
    （3）在酸性环境下，CrO42-转化为Cr2O72-，据此来书写方程式；
    （4）操作⑤加入KCl的原因温度对氯化钠的溶解度影响小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大；
    （5）根据反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，碘单质遇到淀粉时，溶液的蓝色消失，据此来回答并计算纯度．

    解答 解：（1）碱浸前将铭铁矿粉碎的作用是增大接触面积加快反应速率，故答案为：增大接触面积，增大反应速率；
    （2）由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解，SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O?Al（OH）3+OH-，降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时能使它们完全水解生成沉淀，
    故答案为：H2SiO3、Al（OH）3；
    （3）在酸性环境下，CrO42-转化为Cr2O72-，即2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O；
    故答案为：2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O；
    （4）操作⑤加入KCl的原因温度对氯化钠的溶解度影响小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大，利用复分解反应，可得到重铬酸钾；
    故答案为：温度对氯化钠的溶解度影响小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大，利用复分解反应，可得到重铬酸钾；
    （5）①根据反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，碘单质恰好完全反应，溶液蓝色褪去，达到滴定终点，
    故答案为：当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，溶液蓝色褪去，半分钟内不变色；
    ②由反应Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得反应的关系式为Cr2O72-～3I2～6S2O32-，则
    Cr2O72-～3I2～6S2O32-
    1mol    3mol  6mol
    n              0.1200×40×10-3mol
    则250ml含重铬酸钾的物质的量为n=$\frac{0.1200×40×10{\;}^{-3}mol}{6}$×10，则所得产品中重铬酸钾纯度为 $\frac{0.1200×40×10{\;}^{-3}×10×294}{6×2.5000}$×100%=94.08%，
    故答案为：94.08%．

    点评 本题考查较为综合，涉及氧化还原反应、溶解平衡以及滴定操作等问题，题目难度中等，本题注意从质量守恒的角度利用关系式法计算．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    18．已知A、B、C、D、E、F是含有同一种元素的化合物，其中A为红棕色气体，F能使湿润红色石蕊试纸变蓝色，它们之间能发生如下反应：
    ①A+H2O→B+C           ②C+F→D            ③D+NaOH→F+E+H2O
    （1）写出①反应的化学方程式：3NO2+H2O═2HNO3+NO．
    （2）写出反应③的离子方程式：NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O．
    （3）工业生产C的过程中有如下一步反应：即F经催化氧化生成B和H2O，写出该步反应的化学方程式：4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O．
    （4）某同学用下列装置（固定、加热仪器和橡胶管略）进行有关F的制取实验探究，回答下列问题：

    ⅰ实验室制取F，其制备装置为①（填装置序号），发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O．
    ⅱ若用装置②制取F，烧瓶内装的试剂是CaO或NaOH或碱石灰，收集装置应选择⑥（填装置序号）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    19．实验室用如图电解饱和食盐水，当接通电源后氯化钠开始发生化学反应，根据要求回答下列问题．
    ①若在溶液中酚酞出现红色现象的在X极（填“X”、“Y”）
    ②溶液的pH将增大 （填“增大”、“减小”或“不变”）
    ③通电后发生的化学反应方程式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    16．白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示：11P4+60CuSO4+96H2O═20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4，60mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是30．

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    科目：高中化学 来源： 题型：推断题

    3．A是一种常见的烃，标准状况下，A对氢气的相对密度是14．乳酸是一种常见的有机酸，用途广泛．高吸水性树脂F是一种高分子材料，可用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠，还可制作尿不湿．图是由A为原料制取高吸水性树脂F的合成路线图：

    已知：
    请回答：
    （1）A的名称是乙烯，A→B的反应类型是加成反应．
    （2）乳酸→D的化学方程式为CH3CH（OH）COOH$→_{△}^{浓硫酸}$CH2=CHCOOH+H2O
    （3）乳酸分子中核磁共振氢谱峰面积比是3：1：1：1．乳酸有多种同分异构体，其中所含官能团与乳酸相同的为HOCH2CH2COOH（用结构简式表示）
    （4）一定条件下，乳酸经聚合可制得聚乳酸，聚乳酸在医疗上可做手术缝合线，聚乳酸的结构简式为
    （5）F的结构简式为．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    13．锆（40Zr）是现代工业的重要金属原料，具有良好的可塑性，抗蚀性能超过钛．以锆英石（主要成分是ZrSiO4，还含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质）为原料生产锆及其化合物的流程如图所示：

    （1）ZrSiO4中锆元素的价态是+4，SiCl4的电子式为．
    （2）上述流程中，高温气化存在多个反应，若不考虑反应中的损失，则分馏后得到的SiCl4质量通常比由纯ZrSiO4发生的反应得到的SiCl4质量大，原因是因为杂质中的SiO2也通过反应产生了SiCl4．
    （3）高温气化后的固体残渣除碳（C）外，还有Al2O3和FeCl3，加水浸取得氯化铁溶液，过滤，从滤渣中分离出碳和Al2O3两种固体的方法是加碱浸取过滤得到C，再向滤液中通入足量CO2，过滤后将固体加热得到氧化铝．（或加酸浸取过滤得到C，再向滤液中加氨水，过滤后将固体加热得到氧化铝）．
    （4）写出上述流程中ZrCl4与水反应的化学方程式：ZrCl4+9H2O═ZrOCl2•8H2O+2HCl．
    （5）某燃料电池是以C2H4作为燃料气，另一极通入氧气，电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-，则负极上发生的反应式为C2H4+6O2--12e-═2CO2+2H2O．用该电池电解硫酸铜溶液一段时间后，需向溶液中加入4.44g Cu2（OH）2CO3使溶液复原．则这段时间内电路中转移的电子物质的量为0.12mol．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．下列指定反应的离子方程式正确的是（　　）
    A．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板：Fe3++Cu═Fe2++Cu2+
    B．用惰性电极电解氯化钠溶液：4Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cl2↑+2H2↑+O2↑
    C．用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜：3Ag+4H++NO3-═3Ag++NO↑+2H2O
    D．NaHCO3溶液中与滴加少量Ca（OH）2溶液：CO32-+Ca2+═CaCO3↓

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    17．硫酸亚铁是重要的亚铁盐，在农业上用作农药，主要治小麦黑穗病，还可以用作除草剂；在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等．
    （1）新制的绿矾（FeSO4•7H2O）是浅绿色的，但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]，写出该反应的化学方程式：4FeSO4•7H2O+O2=4Fe（OH）SO4+26H2O．
    （2）已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2；SO3熔点是16.8℃，沸点是44.8℃．
    某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”．
    上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物．试回答下列问题：
    ①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在 （选填“0℃、25℃、50℃”），装置Ⅱ的作用是防止产生倒吸．
    ②装置Ⅲ中的试剂可以是 （选填序号，下同），现象是，则证明气体产物中含有SO3；装置Ⅳ中的试剂可以是B、E．
    A．2mol/LNa2CO3溶液          B．品红溶液             C．0.5mol/L BaCl2溶液          D．0.5mol/LBa（NO3）2          E.0.01mol/L KMnO4溶液    F．淀粉碘化钾溶液
    ③装置V中试剂为NaOH溶液，发生反应的离子方程式为SO2+2OH-=SO32-+H2O．
    ④为了检验固体产物成分，取反应后的固体于试管中，加稀硫酸溶解，将所得溶液分成两份，进行如下实验：
    操作步骤预期实验现象预期实验结论
    向其中一份溶液中加入KSCN溶液（或硫氰化钾溶液）溶液变成血红色固体中含有Fe2O3
    向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe（CN）6]溶液产生蓝色沉淀固体中含有FeO
    ⑤若用22.8g FeSO4固体做实验，完全分解后，得到11.2g固体，其中Fe2O3的质量分数=35.7%（精确到0.1%）

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    18．CO2的摩尔质量是44g/mol；2molCO2的质量是88g；在标准状况下所占的体积约为44.8L；所含的分子数目约为1.204×1024个；所含氧原子的数目约为2.408×1024个．

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