Question

紅礬鈉（重鉻酸鈉：Na₂Cr₂O₂·2H₂O）是重要的基本化工原料，在印染工業(yè)、電鍍工業(yè)和皮革工業(yè)中作助劑，在化學(xué)工業(yè)和制藥工業(yè)中用作氧化劑，應(yīng)用十分廣泛。
（1）實(shí)驗(yàn)室中紅礬鈉可用鉻鐵礦（主要成分：FeO·Cr₂O₃）作原料利用以下過程來制取。

①步驟I中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
4FeO·Cr₂O₃(s)＋8Na₂CO₃(s)＋7O₂8Na₂CrO₄(s)＋2Fe₂O₃(s)＋8CO₂，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為)_____________，在常溫下該反應(yīng)速率極慢，下列措施中不能使反應(yīng)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(xué)式可能是__________。
③步驟Ⅲ需將溶液的pH調(diào)至7～8并煮沸，其目的是_________________________________。
④步驟Ⅳ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________。
(2）將紅礬鈉與KCl固體按1：2（物質(zhì)的量之比）混合溶于水后經(jīng)適當(dāng)操作可得到K₂Cr₂O₇晶體。請?zhí)顚懕碇锌崭瘢�完成上述過程

序號	實(shí)驗(yàn)步驟	簡述實(shí)驗(yàn)操作(不必?cái)⑹鋈绾谓M裝實(shí)驗(yàn)裝置)
①	溶解	將混合物放入燒杯中、加水、充分?jǐn)嚢柚钡焦腆w不能溶解
②
③
④
⑤	過濾、干燥	得到K2Cr2O7晶體

 

Answer 1

（Ⅰ）D
（Ⅱ）(1)①K=c(CO₂)⁸/c(O₂)⁷  C ②NaAlO₂、Na₂SiO₃ ③除去AlO₂^－、SiO₃^2－等雜質(zhì) ④2CrO₄^2－＋2H^＋=== Cr₂O₇^2－＋H₂O

序號	實(shí)驗(yàn)步驟	簡單實(shí)驗(yàn)操作
②	蒸發(fā)	將所得溶液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中，加熱蒸發(fā)溶液，使NaCl結(jié)晶析出
③	過濾	趁熱過濾，將NaCl晶體與溶液分離
④	冷卻、結(jié)晶	冷卻濾液使K2Cr2O7結(jié)晶析出

 

(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(yīng)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(zhì)，在酸性條件下可以以沉淀的形式除去：④此步驟是CrO₄^2－到Cr₂O₇^2－的轉(zhuǎn)化。