化学
红矾钠（重铬酸钠：Na2Cr2O7•2H2O）是重要的基本化工原料，在印染工业、电镀工业和皮革工业中作助剂，在化学工业和制药工业中也用作氧化剂，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．Cr203（s）+8Na2CO3（s）+7O2═8Na2CrO4（s）+2Fe2O3（s）+8CO2该反应的化学平衡常数的表达式为K=c(CO2)8c(O2)7K=c(CO2)8c(O2)7，在常温下该反应速度极慢，下列措施中

2019-04-14

红矾钠（重铬酸钠：Na2Cr2O7•2H2O）是重要的基本化工原料，在印染工业、电镀工业和皮革工业中作助剂，在化学工业和制药工业中也用作氧化剂，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．Cr203（s）+8Na2CO3（s）+7O2═8Na2CrO4（s）+2Fe2O3（s）+8CO2该反应的化学平衡常数的表达式为
K=
c(CO2)8
c(O2)7
K=
c(CO2)8
c(O2)7
，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．请填写表中空格．完成上述过程．
序号 实验步骤 简述实验操作（不必叙述如何组装实验装置）
① 溶解 将混合物放入烧杯中，加水，充分搅拌直到固体不再溶解．
②
③
④
⑤ 过滤、干燥 得到K2Cr2O7晶体
优质解答

（1）①根据平衡常数表达式=
各个生成物平衡浓度的系数次方的乘积
各个反应物平衡浓度系数次方的乘积
，所以K=
c(CO2)8
c(O2)7
，故答案为：K=
c(CO2)8
c(O2)7
；
②铬铁矿的主要成份为FeO•Cr2O3，还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质，当加入纯碱氧化的过程中，发生副反应：SiO2+Na2CO3 
  △  
.
 
Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO3 
  △  
.
 
2NaAlO2+CO2↑，故答案为：Na[A1（OH）4]（或NaA1O2）、Na2SiO3；
③将溶液的pH调至7～8并煮沸，可以将[A1（OH）4]-（或A1O2-）、SiO32-等离子转化为沉淀而除去，故答案为：除去[A1（OH）4]-（或A1O2-）、SiO32-等杂质；
④CrO42-在酸性环境下可以转化为重铬酸根，即2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，故答案为：2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O．
（2）根据“Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl”．则向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，加热时，重铬酸钠的溶解度随温度的升高而增大，但是氯化钾的受温度影响不大，所以获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：溶解；蒸发；过滤；冷却，结晶；过滤、干燥．
故答案为：
（1）①K=
c(CO2)8
c(O2)7
； A、B、C；②NaA1O2[或NaA1（OH）4]、Na2CO3
③除去A1O2-、SiO32-等杂质；④2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O
（2）
② 蒸发 将所得溶液转移至蒸发皿中，加热蒸发溶液，使NaC1结晶析出
③ 过滤 趁热过滤，将NaC1晶体与溶液分离
④ 冷却，结晶 冷却滤液使K2Cr2O7结晶析出
（1）①根据平衡常数表达式=
各个生成物平衡浓度的系数次方的乘积
各个反应物平衡浓度系数次方的乘积
，所以K=
c(CO2)8
c(O2)7
，故答案为：K=
c(CO2)8
c(O2)7
；
②铬铁矿的主要成份为FeO•Cr2O3，还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质，当加入纯碱氧化的过程中，发生副反应：SiO2+Na2CO3 
  △  
.
 
Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO3 
  △  
.
 
2NaAlO2+CO2↑，故答案为：Na[A1（OH）4]（或NaA1O2）、Na2SiO3；
③将溶液的pH调至7～8并煮沸，可以将[A1（OH）4]-（或A1O2-）、SiO32-等离子转化为沉淀而除去，故答案为：除去[A1（OH）4]-（或A1O2-）、SiO32-等杂质；
④CrO42-在酸性环境下可以转化为重铬酸根，即2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，故答案为：2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O．
（2）根据“Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl”．则向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，加热时，重铬酸钠的溶解度随温度的升高而增大，但是氯化钾的受温度影响不大，所以获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：溶解；蒸发；过滤；冷却，结晶；过滤、干燥．
故答案为：
（1）①K=
c(CO2)8
c(O2)7
； A、B、C；②NaA1O2[或NaA1（OH）4]、Na2CO3
③除去A1O2-、SiO32-等杂质；④2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O
（2）
② 蒸发 将所得溶液转移至蒸发皿中，加热蒸发溶液，使NaC1结晶析出
③ 过滤 趁热过滤，将NaC1晶体与溶液分离
④ 冷却，结晶 冷却滤液使K2Cr2O7结晶析出
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