问题标题:
铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬.称取0.0600g铬铁矿样品(主要成分是Cr2O3,杂质不参与反应),加入NaOH和Na2O2,高温熔融,反应完成后冷却至室温;加水溶解煮沸、过滤,向滤液中加
问题描述:
铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬.称取0.0600g铬铁矿样品(主要成分是Cr2O3,杂质不参与反应),加入NaOH和Na2O2,高温熔融,反应完成后冷却至室温;加水溶解煮沸、过滤,向滤液中加入稍过量的H2SO4和KI溶液,摇匀;放于暗处一段时间后,取出立即用0.0100mol•L-1的Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液15.00mL.
已知:①Cr2O72-+I-+H+-Cr3++I2+H2O
②S2O32-+I2+H2O-SO42-+I-+H+(均未配平)
(1)Na2O2的作用是___.
(2)取少量冷却后的固体加水溶解,再加MnO2会有大量气体产生.则上述过程中煮沸的目的是___.
(3)实验过程中溶液需置于暗处且取出后要立即滴定,否则会导致测定结果___.
(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(4)根据以上数据确定该铬铁矿样品中Cr2O3的质量分数.(写出计算过程)___.
彭承琳回答:
(1)由滴定原理:①Cr2O72-+I-+H+→Cr3++I2+H2O,②S2O32-+I2+H2O→SO42-+I-+H+(均未配平),可知Na2O2的作用是将铬从+3价氧化为+6价,
故答案为:将铬从+3价氧化为+6价;
(2)过氧化氢有剩余,会将I-氧化为I2,影响测定结果,则上述过程中煮沸的目的是:除去溶液中过氧化物,
故答案为:除去溶液中过氧化物,
(3)氧气会将I-氧化为I2,导致消耗Na2S2O3溶液体积偏大,会导致测定结果偏大,
故答案为:偏大;
(4)①中铬从+6价降低为+3价,②中S元素从+2升高为+6,根据电子转移守恒:4Cr2O72-~3S2O32-,结合Cr元素守恒:2Cr2O3~2Cr2O72-~3S2O32-,
设样品中Cr2O3的质量分数为w,则:
4Cr2O3~4Cr2O72-~3S2O32-
608g 3mol
0.0600g×w 0.0100mol•L-1×0.015L
所以608g:0.0600g×w=3mol:0.0100mol•L-1×0.015L
解得w=50.67%,
故答案为:50.67%.
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