Question

紅釩鈉（重鉻酸鈉：Na₂Cr₂O₇?2H₂O，橙紅色晶體）是重要的化工原料。工業鉻鐵礦（FeO?Cr₂O₃，含少量Al₂O₃和SiO₂）按以下過程來制取紅釩鈉。

（1）步驟I的反應有：4 FeO?Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂=2Fe₂O₃+8Na₂CrO₄+8CO₂，生成1mol Na₂CrO₄轉移的電子數為      mol；原料中加入CaCO₃的作用是             

A．分解產生CaO，與某些雜質反應形成爐渣

B．分解時放出大量熱量，提高煅燒溫度

C．分解產生CO₂從下而上穿過，使得爐料翻滾，加快原料的煅燒氧化

（2）浸取液中含有鋁和硅的化合物，步驟III過濾前要用稀H₂SO₄將浸取液的pH調至7～8，并煮沸除去鋁和硅的化合物，其離子方程式為：                           

（3）步驟IV反應為：2CrO₄^2－+2H^＋= Cr₂O₇^2－+H₂O，平衡常數表達式為：K=         

下圖是Na₂Cr₂O₇?2H₂O和Na₂SO₄的溶解度曲線：

（4）據此，步驟V操作的方法是：將IV所得溶液        （填操作），趁熱過濾得到的晶體是         （填化學式）；然后將所得溶液       （填操作），得到的晶體是    

       。

Answer 1

（1）3.5 ；    A C

（2）AlO₂^― + H⁺ + H₂O = Al(OH)₃↓(或Al(OH)₄^- + H⁺ = Al(OH)₃↓+ H₂O)

     SiO₃^2―+ 2H⁺ + = H₂SiO₃↓(或SiO₃^2―+ 2H⁺ + H₂O = H₄SiO₄↓)

（3）

（4）蒸發濃縮，Na₂SO₄ （答Na₂SO₄•10H₂O也可），冷卻結晶、過濾，Na₂Cr₂O₇?2H₂O