Question

重鉻酸鉀是工業生產和實驗室的重要氧化劑．工業上常用鉻鐵礦（主要成份為FeO?Cr₂O₃）為原料生產K₂Cr₂O₇，其主要工藝如下（涉及的主要反應是：6FeO?Cr₂O₃+24NaOH+7KClO₃

△   .

12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12H₂O）：
試回答下列問題：
（1）在反應器①中，有Na₂CrO₄生成，同時Fe₂O₃轉變為NaFeO₂，雜質SiO₂、Al₂O₃與純堿反應轉變為可溶性鹽，寫出氧化鋁與碳酸鈉反應的化學方程式：

Al₂O₃+Na₂CO₃

△   .

2NaAlO₂+CO₂↑

．
（2）NaFeO₂能強烈水解，在操作②生成沉淀而除去，寫出該反應的化學方程式：

NaFeO₂+2H₂O═Fe（OH）₃↓+NaOH

．
（3）操作③的目的是什么，用簡要的文字說明：

降低pH值有利于的SiO₃^2-，AlO₂^-水解平衡向正反應方向移動，當pH調到7～8時，使它們水解并沉淀完全

．
（4）操作④中酸化時，CrO₄^2-轉化為Cr₂O₇^2-，寫出平衡轉化的離子方程式：

2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O

．
（5）操作⑤中利用下面的復分解反應，可得重鉻酸鉀：Na₂Cr₂O₇+2KCl→K₂Cr₂O₇+2NaCl．  試從你所學過的知識分析該反應可以發生的原因：

常溫下重鉻酸鉀的溶解度較小

、

溫度對氯化鈉的溶解度影響很小，但對重鉻酸鉀的溶解度影響較大，所以將溶液濃縮后，冷卻，即有大量重鉻酸鉀結晶析出，氯化鈉仍留在溶液中

．

Answer 1

分析：（1）Al₂O₃與純堿反應轉變為可溶性鹽偏鋁酸鈉和二氧化碳；
（2）NaFeO₂能強烈水解，生成氫氧化鐵和氫氧化鈉；
（3）硅酸鈉和偏鋁酸鈉易發生水解，根據水解平衡移動原理來回答；
（4）在酸性環境下，CrO₄^2-轉化為Cr₂O₇^2-，據此寫出反應的化學方程式；
（5）根據常溫下重鉻酸鉀和重鉻酸鈉溶解度及溫度對氯化鈉的影響方面進行分析．

解答：解：（1）Al₂O₃與純堿反應轉變為可溶性鹽，生成NaAlO₂，反應的化學方程式為Al₂O₃+Na₂CO₃

△   .

2NaAlO₂+CO₂↑，
故答案為：Al₂O₃+Na₂CO₃

△   .

2NaAlO₂+CO₂↑；
（2）NaFeO₂能強烈水解，為強堿弱酸液，水解呈堿性，生成氫氧化鐵沉淀，反應的離子方程式為FeO₂^-+2H₂O=Fe（OH）₃↓+OH^-，
故答案為：FeO₂^-+2H₂O=Fe（OH）₃↓+OH^-；
（3）由于硅酸鈉和偏鋁酸鈉在溶液中發生水解，SiO₃^2-+H₂O?HSiO₃^-+OH^-、HSiO₃^-+H₂O?H₂SiO₃+OH^-、AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-，降低pH有利于水解平衡向正反應方向移動，當pH調到7～8時能使它們完全水解生成沉淀，
故答案為：降低pH值有利于的SiO₃^2-，AlO₂^-水解平衡向正反應方向移動，當pH調到7～8時，使它們水解并沉淀完全；
（4）在酸性環境下，CrO₄^2-轉化為Cr₂O₇^2-，即2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，
故答案為：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O；
（5）由于常溫下重鉻酸鉀的溶解度較小；溫度對氯化鈉的溶解度影響很小，但對重鉻酸鉀的溶解度影響較大，所以將溶液濃縮后，冷卻，即有大量重鉻酸鉀結晶析出，氯化鈉仍留在溶液中，所以可利用反應Na₂Cr₂O₇+2KCl→K₂Cr₂O₇+2NaCl制得重鉻酸鉀，
故答案為：常溫下重鉻酸鉀的溶解度較小；溫度對氯化鈉的溶解度影響很小，但對重鉻酸鉀的溶解度影響較大，所以將溶液濃縮后，冷卻，即有大量重鉻酸鉀結晶析出，氯化鈉仍留在溶液中．

點評：考查學生對工藝流程理解、實驗操作的理解、閱讀題目獲取信息能力、鹽類水解及有關計算、電離等，難度中等，理解工藝流程是關鍵，需要學生具有閱讀題目獲取信息能力和靈活運用基礎知識分析問題、解決問題能力．