Question

【化學(xué)–選修2：化學(xué)與技術(shù)】（15分）

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

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

（2）煅燒鉻鐵礦時(shí)，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(xiě)一種即可）

（3）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 。

（4）在含Cr2O72－廢水中存在著平衡：Cr2O72－+H2O2CrO42－+2H+，請(qǐng)寫(xiě)出該平衡的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ，若繼續(xù)加水稀釋?zhuān)�平衡�? 移動(dòng)(填“正向”、“逆向”“不”)。

（5）請(qǐng)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

（15分）（1）FeO·Cr2O3（2分）

（2）粉碎礦石、升高溫度（2分）

（3）① 少量不能除盡Na2CO3等雜質(zhì)，過(guò)量會(huì)生成Na2Cr3O10等副產(chǎn)物。（2分）

② Na2Cr2O7和Na2SO4（2分）

（4）c(CrO42－)2c(H+)2/c(Cr2O72－) （2分） 正向（2分）

（5） 4 6 19 8 3 14 （3分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)元素的化合價(jià)，把鹽寫(xiě)成氧化物的形式，中間用·連接，F(xiàn)e(CrO2)2中Fe為+2價(jià)，對(duì)應(yīng)氧化物為FeO，Cr為+3價(jià)，對(duì)應(yīng)氧化物為Cr2O3，所以Fe(CrO2)2的氧化物形式為FeO·Cr2O3；

（2）考慮綜合效益，加快反應(yīng)速率，可以升高溫度或把礦石粉碎；

（3）① 加硫酸的目的是除去雜質(zhì)碳酸鈉，少量不能除盡Na2CO3等雜質(zhì)，過(guò)量會(huì)生成Na2Cr3O10等副產(chǎn)物，所以加入硫酸必須適量；

②因?yàn)樽罱K得到的晶體是Na2Cr2O7·2H2O，所以混合溶液乙中的溶質(zhì)是Na2Cr2O7及Na2SO4；

（4）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，Cr2O72－+H2O2CrO42－+2H+平衡常數(shù)K=c(CrO42－)2c(H+)2/c(Cr2O72－) ；加水稀釋?zhuān)�反�?yīng)物、生成物的濃度均減小，但生成物的濃度冪之積減小的更多，平衡正向移動(dòng)；

（5）根據(jù)得失電子守恒法配平方程式，Cr2O72－中Cr為+6價(jià)，產(chǎn)物Cr(OH)3中Cr為+3價(jià)；反應(yīng)物中S元素的化合價(jià)為-2價(jià)，產(chǎn)物中S元素的化合價(jià)為+2價(jià)，Cr2O72－中Cr整體降6價(jià)，S整體升高8價(jià)，6、8的最小公倍數(shù)是24，所以6×4，Cr2O72－前的系數(shù)是4，Cr(OH)3前的系數(shù)是8；8×3，所以S2O32－前的系數(shù)是3，S2－前的系數(shù)是6，根據(jù)電荷守恒配平OH－的系數(shù)是14，觀察法配平H2O的系數(shù)是19，所以答案是 4 6 19 8 3 14 。

考點(diǎn)：考查化學(xué)式的改寫(xiě)，操作的判斷，物質(zhì)的判斷，平衡的移動(dòng)，離子方程式的配平