红矾钠（重铬酸钠：Na2Cr2O7•2H2O）是重要的基本化工原料，应用领域十分广泛．（1）实验室中红矾钠可用铬铁矿（主要成分：FeO．Cr2O3）利用以下过程来制取．①步骤I中反应的化学方程式为：4FeO•Cr2O3（s）+8Na2CO3（s）+7O2═8Na2CrO4（s）+2Fe2O3（s）+8CO2该反应的化学平衡常数的表达式为．在常温下该反应速度极慢，下列措施中能使反应速率增大的是．A．升高温度 B．通入过量的空气 C．将原料粉碎 D．增加纯碱的用量②步骤Ⅱ中

2019-04-14

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红矾钠（重铬酸钠：Na₂Cr₂O₇•2H₂O）是重要的基本化工原料，应用领域十分广泛．
（1）实验室中红矾钠可用铬铁矿（主要成分：FeO．Cr₂O₃）利用以下过程来制取．
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①步骤I中反应的化学方程式为：4FeO•Cr₂O₃（s）+8Na₂CO₃（s）+7O₂═8Na₂CrO₄（s）+2Fe₂O₃（s）+8CO₂
该反应的化学平衡常数的表达式为___．在常温下该反应速度极慢，下列措施中能使反应速率增大的是___．
A．升高温度 B．通入过量的空气 C．将原料粉碎 D．增加纯碱的用量
②步骤Ⅱ中所得溶液显碱性，其中除含有Na₂CrO₄外还含有铝、硅元素的化合物，它们的化学式可能是___．
③步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7〜8并煮沸，其目的是___．
④步骤IV中发生反应的离子方程式为___
（2）将红矾钠与KCl固体1：2（物质的量比）混合溶于水后经适当操作可得到K₂Cr₂O₇晶体，反应方程式为：Na₂CrO₄+2KCl═K₂Cr₂O₇+2NaCl（已知NaCl的溶解度受温度影响小，K₂Cr₂O₇的溶解度受温度影响大），基本实验步骤为：①溶解；②___； ③___ ④冷却、结晶，过滤，得到K₂Cr₂O₇晶体．

优质解答

（1）①步骤I中反应的化学方程式为：4FeO•Cr₂O₃（s）+8Na₂CO₃（s）+7O₂═8Na₂CrO₄（s）+2Fe₂O₃（s）+8CO₂，该反应的化学平衡常数的表达式K=

c8(CO2)

c7(O2)

，
A．升高温度可以加快反应速率，故A正确；
B．通入过量的空气，增大氧气浓度，反应速率加快，故B正确；
C．将原料粉碎，增大反应物之间的接触面积，反应速率加快，故C正确；
D．增加纯碱的用量，不影响反应速率，故D错误，
故答案为：

c8(CO2)

c7(O2)

；ABC；
②与氢氧化钠反应得到含有铝、硅元素的化合物，应是NaAlO₂、Na₂SiO₃，
故答案为：NaAlO₂、Na₂SiO₃；
③步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7～8并煮沸，NaAlO₂、Na₂SiO₃等杂质可以以沉淀的形式除去，
故答案为：除去A1O^-₂、SiO₃^2-等杂质；
④该步骤是CrO₄^2-到Cr₂O₇^2-的转化，反应的离子方程式为：2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O，
故答案为：2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O；
（2）NaCl的溶解度受温度影响小，K₂Cr₂O₇的溶解度受温度影响大，分离NaCl、K₂Cr₂O₇，将混合物溶解后，先蒸发浓缩析出NaCl，趁热过滤防止K₂Cr₂O₇晶体，滤液经过冷却结晶、过滤得到K₂Cr₂O₇晶体，
故答案为：蒸发；趁热过滤．（1）①步骤I中反应的化学方程式为：4FeO•Cr₂O₃（s）+8Na₂CO₃（s）+7O₂═8Na₂CrO₄（s）+2Fe₂O₃（s）+8CO₂，该反应的化学平衡常数的表达式K=

c8(CO2)

c7(O2)

，
A．升高温度可以加快反应速率，故A正确；
B．通入过量的空气，增大氧气浓度，反应速率加快，故B正确；
C．将原料粉碎，增大反应物之间的接触面积，反应速率加快，故C正确；
D．增加纯碱的用量，不影响反应速率，故D错误，
故答案为：

c8(CO2)

c7(O2)

；ABC；
②与氢氧化钠反应得到含有铝、硅元素的化合物，应是NaAlO₂、Na₂SiO₃，
故答案为：NaAlO₂、Na₂SiO₃；
③步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7～8并煮沸，NaAlO₂、Na₂SiO₃等杂质可以以沉淀的形式除去，
故答案为：除去A1O^-₂、SiO₃^2-等杂质；
④该步骤是CrO₄^2-到Cr₂O₇^2-的转化，反应的离子方程式为：2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O，
故答案为：2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O；
（2）NaCl的溶解度受温度影响小，K₂Cr₂O₇的溶解度受温度影响大，分离NaCl、K₂Cr₂O₇，将混合物溶解后，先蒸发浓缩析出NaCl，趁热过滤防止K₂Cr₂O₇晶体，滤液经过冷却结晶、过滤得到K₂Cr₂O₇晶体，
故答案为：蒸发；趁热过滤．