Question

紅礬鈉(重鉻酸鈉：Na₂Cr₂O₇·2H₂O)是重要的基本化工原料，在印染工業、電鍍工業和皮革工業中作助劑，在化學工業和制藥工業中也用作氧化劑，應用十分廣泛。

(1)實驗室中紅礬鈉可用鉻鐵礦(主要成分：FeO·Cr₂O₃)利用以下過程來制取。

①步驟Ⅰ中反應的化學方程式為：

4FeO·Cr₂O₃(s)+8Na₂CO₃(s)+7O₂8Na₂CrO₄(s)+2Fe₂O₃(s)+8CO₂

該反應的化學平衡常數的表達式為____________，在常溫下該反應速率極慢，下列措施中不能使反應速率增大的是____________。

A.升高溫度                        B.將原料粉碎

C.增加純堿的用量               D.通入過量的空氣

②步驟Ⅱ中所得溶液顯堿性，其中除含有Na₂CrO₄外還含有鋁、硅元素的化合物，它們的化學式可能是________________________。

③步驟Ⅲ需將溶液的pH調至7—8并煮沸，其目的是_______________________________。

④步驟Ⅳ中發生反應的離子方程式為__________________。

(2)將紅礬鈉與KCl固體按1∶2(物質的量之比)混合溶于水后經適當操作可得到K₂Cr₂O₇晶體。請填寫表中空格，完成上述過程。

序號	實驗步驟	簡述實驗操作(不必敘述如何組裝實驗裝置)
①	溶解	將混合物放入燒杯中，加水，充分攪拌直到固體不再溶解
②
③
④
⑤	過濾、干燥	得到K2Cr2O7晶體

Answer 1

(1)①K=  C  ②NaAlO₂、Na₂SiO₃  ③除去、等雜質  ④2+2H⁺+H₂O

(2)

序號	實驗步驟	簡述實驗操作
②	蒸發	將所得溶液轉移至蒸發皿中，加熱蒸發溶液，使NaCl結晶析出
③	過濾	趁熱過濾，將NaCl晶體與溶液分離
④	冷卻，結晶	冷卻濾液使K2Cr2O7結晶析出

解析：(1)①純堿是固體，不涉及濃度問題，所以改變純堿的量，不能改變反應速率；②堿性條件下，鋁元素與硅元素的存在形式為NaAlO₂、Na₂SiO₃；③NaAlO₂、Na₂SiO₃等雜質，在弱堿性條件下可以以沉淀的形式除去；④此步驟是到的轉化。