【化学–选修2：化学与技术】（15分）重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O

题目内容：

【化学–选修2：化学与技术】（15分）

重铬酸钠俗称红矾钠(Na₂Cr₂O₇·2H₂O)，是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备红矾钠的流程如下：

（1）化学上可将某些盐写成氧化物的形式，如Na₂SiO₃可写成Na₂O·SiO₂，则Fe(CrO₂)₂可写成。

（2）煅烧铬铁矿时，矿石中难溶的Fe(CrO₂)₂生成可溶于水的Na₂CrO₄，反应化学方程式如下：4Fe(CrO₂)₂ 8Na₂CO₃ 7O₂ = 2Fe₂O₃ 8Na₂CrO₄ 8CO₂。为了加快该反应的反应速率，可采取的措施是。（写一种即可）

（3）已知CrO₄^2－在不同的酸性溶液中有不同的反应，如：

2CrO₄^2－ 2H = Cr₂O₇^2－ H₂O； 3CrO₄^2－ 4H = Cr₃O₁₀^2－ 2H₂O

① 往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是。

② 混合溶液乙中溶质的化学式是。

（4）在含Cr₂O₇^2－废水中存在着平衡：Cr₂O₇^2－ H₂O

2CrO ₄ ^{2 －} 2H ，请写出该平衡的平衡常数表达式K=，若继续加水稀释，平衡将移动(填“正向”、“逆向”“不”)。

（5）请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应：

□Cr₂O₇^2－ □S^2－ □H₂O ——□Cr(OH)₃ □S₂O₃^2－ □OH^－

最佳答案：

（15分）（1）FeO·Cr₂O₃（2分）

（2）粉碎矿石、升高温度（2分）

（3）① 少量不能除尽Na₂CO₃等杂质，过量会生成Na₂Cr₃O₁₀等副产物。（2分）

② Na₂Cr₂O₇和Na₂SO₄（2分）

（4）c(CrO₄^2－)²c(H )²/c(Cr₂O₇^2－) （2分）正向（2分）

（5） 4 6 19 8 3 14（3分）

答案解析：

（1）根据元素的化合价，把盐写成氧化物的形式，中间用·连接，Fe(CrO₂)₂中Fe为 2价，对应氧化物为FeO，Cr为 3价，对应氧化物为Cr₂O₃，所以Fe(CrO₂)₂的氧化物形式为FeO·Cr₂O₃；

（2）考虑综合效益，加快反应速率，可以升高温度或把矿石粉碎；

（3）① 加硫酸的目的是除去杂质碳酸钠，少量不能除尽Na₂CO₃等杂质，过量会生成Na₂Cr₃O₁₀等副产物，所以加入硫酸必须适量；

②因为最终得到的晶体是Na₂Cr₂O₇·2H₂O，所以混合溶液乙中的溶质是Na₂Cr₂O₇及Na₂SO₄；

（4）根据化学平衡常数的表达式，Cr₂O₇^2－ H₂O

2CrO ₄ ^{2 －} 2H 平衡常数K=c(CrO ₄ ^{2 －}) ²c(H ) ²/c(Cr ₂O ₇ ^{2 －}) ；加水稀释，反应物、生成物的浓度均减小，但生成物的浓度幂之积减小的更多，平衡正向移动；

（5）根据得失电子守恒法配平方程式，Cr₂O₇^2－中Cr为 6价，产物Cr(OH)₃中Cr为 3价；反应物中S元素的化合价为-2价，产物中S元素的化合价为 2价，Cr₂O₇^2－中Cr整体降6价，S整体升高8价，6、8的最小公倍数是24，所以6×4，Cr₂O₇^2－前的系数是4，Cr(OH)₃前的系数是8；

8、×3，所以S₂O₃^2－前的系数是3，S^2－前的系数是6，根据电荷守恒配平OH^－的系数是14，观察法配平H₂O的系数是19，所以答案是 4 6 19 8 3 14 。

考点核心：

离子方程式：用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。