Question

7．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：①Cr₂O₇^2-+I^-+H⁺-Cr³⁺+I₂+H₂O
②S₂O₃^2-+I₂+H₂O-SO₄ ^2-+I^-+H⁺（均未配平）
（1）Na₂O₂的作用是将铬从+3价氧化为+6价．
（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除去溶液中过氧化物．
（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偏大．
（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）50.67%．

Answer 1

分析 （1）由滴定原理可知，Na₂O₂的作用是将铬从+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；
（3）氧气会将I^-氧化为I₂，导致消耗Na₂S₂O₃溶液体积偏大；
（4）根据电子转移守恒：4Cr₂O₇^2-～3S₂O₃^2-，结合Cr元素守恒：4Cr₂O₃～4Cr₂O₇^2-～3S₂O₃^2-，根据关系式计算．

解答 解：（1）由滴定原理：①Cr₂O₇^2-+I^-+H⁺→Cr³⁺+I₂+H₂O，②S₂O₃^2-+I₂+H₂O→SO₄ ^2-+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：4Cr₂O₇^2-～3S₂O₃^2-，结合Cr元素守恒：2Cr₂O₃～2Cr₂O₇^2-～3S₂O₃^2-，
设样品中Cr₂O₃的质量分数为w，则：
4Cr₂O₃～4Cr₂O₇^2-～3S₂O₃^2-
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%．

点评 本题考查氧化还原反应反应滴定计算，关键是明确实验原理，掌握多步计算中利用关系式进行解答，是对学生综合能力的考查．