Question

红矾钠（重铬酸钠：Na₂Cr₂O₂·2H₂O）是重要的基本化工原料，在印染工业、电镀工业和皮革工业中作助剂，在化学工业和制药工业中用作氧化剂，应用十分广泛。
（1）实验室中红矾钠可用铬铁矿（主要成分：FeO·Cr₂O₃）作原料利用以下过程来制取。

①步骤I中反应的化学方程式为：
4FeO·Cr₂O₃(s)＋8Na₂CO₃(s)＋7O₂8Na₂CrO₄(s)＋2Fe₂O₃(s)＋8CO₂，该反应的化学平衡常数的表达式为)_____________，在常温下该反应速率极慢，下列措施中不能使反应速率增大的是____________ 。

A．升高温度

B．将原料粉碎

C．增加纯碱的用量

D．通入过量的空气

②步骤Ⅱ中所得溶液显碱性，其中除含有Na₂CrO₄外，还含有铝、硅元素的化合物，它们的化学式可能是__________。
③步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7～8并煮沸，其目的是_________________________________。
④步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为______________________________________________。
(2）将红矾钠与KCl固体按1：2（物质的量之比）混合溶于水后经适当操作可得到K₂Cr₂O₇晶体。请填写表中空格，完成上述过程

序号	实验步骤	简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)
①	溶解	将混合物放入烧杯中、加水、充分搅拌直到固体不能溶解
②
③
④
⑤	过滤、干燥	得到K2Cr2O7晶体

 

Answer 1

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

序号	实验步骤	简单实验操作
②	蒸发	将所得溶液转移至蒸发皿中，加热蒸发溶液，使NaCl结晶析出
③	过滤	趁热过滤，将NaCl晶体与溶液分离
④	冷却、结晶	冷却滤液使K2Cr2O7结晶析出

 

(1)①纯碱是固体，不涉及浓度问题，所以改变纯碱的量，不能改变反应速率：②碱性条件下，铝元素与硅元素的存在形式为NaAlO₂、Na₂SiO₃；③NaAlO₂、Na₂SiO₃等杂质，在酸性条件下可以以沉淀的形式除去：④此步骤是CrO₄^2－到Cr₂O₇^2－的转化。