Question

【題目】重鉻酸鈉俗稱紅礬鈉(Na2Cr2O7·2H2O)，是重要的化工產(chǎn)品和強氧化劑。工業(yè)制備紅礬鈉的流程如下：

（1）鐵元素在周期表中的位置___________，鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖_____________。

（2）化學(xué)上可將某些鹽寫成氧化物的形式，如Na2SiO3可寫成Na2O·SiO2，則Fe(CrO2)2可寫成__________。

（3）煅燒鉻鐵礦時，礦石中難溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4，反應(yīng)化學(xué)方程式如下：4Fe(CrO2)2+ 8Na2CO3+7O2 = 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2 。為了加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率，可采取的措施是________________。（寫一種即可）

（4）已知CrO42－在不同的酸性溶液中有不同的反應(yīng)，如：2CrO42－+2H+= Cr2O72－+H2O；3CrO42－+4H+= Cr3O102－+2H2O

①往混合溶液甲中加入硫酸必須適量的原因是__________________________________。

②混合溶液乙中溶質(zhì)的化學(xué)式是______________________________________________。

（5）配平堿性溶液還原法中發(fā)生的離子反應(yīng)：________________。

Cr2O72－+S2－+H2O→Cr(OH)3+S2O32－+OH－

Answer 1

【答案】 第四周期第VIII族 FeO·Cr2O3 粉碎礦石、升高溫度 少量不能除盡Na2CO3等雜質(zhì)，過量會生成Na2Cr3O10等副產(chǎn)物 Na2Cr2O7和Na2SO4 4 6 19 8 3 14

【解析】鉻鐵礦加入純堿，通入空氣煅燒，經(jīng)浸取后得到Na2CrO4、Na2CO3，加入適量硫酸，得到混合溶液乙含有Na2Cr2O7和Na2SO4，然后結(jié)晶可得到Na2Cr2O7晶體，則

（1）鐵元素的原子序數(shù)是26，在周期表中的位置是第四周期第VIII族，鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖為；（2）Fe(CrO2)2中鐵元素化合價是+2價，氧化物為FeO，鉻元素化合價+3價，氧化物為Cr2O3，所以Fe(CrO2)2寫成氧化物形式為FeO·Cr2O3；（3）增大反應(yīng)物接觸面積可以加快反應(yīng)速率，升高溫度可以大大加快反應(yīng)速率，所以為了加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率，可采取的措施是粉碎礦石、升高溫度；（4）①由于少量難以除盡碳酸鈉，過量會發(fā)生反應(yīng)3CrO42－+4H+=Cr3O102－+2H2O，生成了Na2Cr3O10等副產(chǎn)物，所以必須加入適量硫酸；②由于發(fā)生了反應(yīng)2CrO42－+2H+= Cr2O72－+H2O，生成了Na2Cr2O7和Na2SO4，所以乙中溶質(zhì)的化學(xué)式為Na2Cr2O7和Na2SO4；（5）CrO42－→Cr3+，1mol CrO42－獲得電子物質(zhì)的量為1mol×2×（6-3）=6mol，S2-→S2O32－，2molS2-失去電子物質(zhì)的量為2mol×[2-（-2）]=8mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，最小公倍數(shù)為24，所以發(fā)生的離子反應(yīng)為4Cr2O72－+6S2－+19H2O＝8Cr(OH)3↓+3S2O32－+14OH－。