Question

工業甲醇的質量分數可以用下列方法測定：
①在稀H₂SO₄中甲醇被Cr₂O₇^2-氧化成CO₂和H₂O，反應式為：CH₃OH+Cr₂O₇^2-+8H⁺=CO₂↑+2Cr³⁺+6H₂O；
②過量的Cr₂O₇^2-可用Fe²⁺與之完全反應：
______Cr₂O₇^2-+______Fe²⁺+______H⁺-______Cr³⁺+______Fe³⁺+______H₂O
現有0.12g工業甲醇，在H₂SO₄溶液中與25mL 0.2mol?L^-1K₂Cr₂O₇溶液反應，多余的K₂Cr₂O₇再用1mol?L^-1FeSO₄與其反應，結果用去FeSO₄溶液9.6mL．
（1）配平第②步中離子方程式．
（2）計算工業甲醇的質量分數．

Answer 1

解：（1）依據化學反應的元素化合價變化結合電子守恒計算配平離子方程式，電子轉移：Cr₂O₇^2-～2Cr³⁺+～6e^-；6Fe²⁺～6Fe³⁺～6e^-；所以配平氧化還原反應的電子守恒，結合電荷守恒和原子守恒得到配平系數：1、6、14、2、6、7；離子方程式為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；故答案為：1、6、14、2、6、7；
（2）由反應②可知，反應①剩余的n（Cr₂O₇^2-）=n（Fe²⁺）=0.0016 mol
反應①消耗的n（Cr₂O₇^2-）=0.0050 mol-0.0016 mol=0.0034 mol
則：n（CH₃OH）=0.0034 mol
w（CH₃OH）=×100%=90.7%
故答案為：90.7%
分析：（1）依據化學反應的元素化合價變化結合電子守恒、電荷守恒、原子守恒計算配平離子方程式；
（2）依據化學方程式的定量計算分析，依據FeSO₄的消耗量，計算出多余的K₂Cr₂O₇，計算與甲醇反應的K₂Cr₂O；結合化學方程式進行計算：CH₃OH+Cr₂O₇^2-+8H⁺=CO₂↑+2Cr³⁺+6H₂O；
點評：本題考查了氧化還原反應的離子方程式的配平方法，主要是電子守恒、電荷守恒、原子守恒的應用，化學方程式的綜合計算方法應用．