Question

【化學——選修2：化學與技術】(15分)
紅礬鈉(重鉻酸鈉：Na₂Cr₂O₇·2H₂O)是重要的基本化工原料，在印染工業、電鍍工業和皮革工業中作輔助劑，在化學工業和制藥工業中也可作氧化劑，應用領域十分廣泛。實驗室中紅礬鈉可用一種鉻鐵礦(主要成分：FeO·Cr₂O₃，還含有少量鋁的氧化物)通過以下過程來制取。

回答下列問題：
（1）步驟Ⅰ中反應化學方程式為___FeO·Cr₂O₃＋___Na₂CO₃＋___O₂===___Na₂CrO₄＋___Fe₂O₃＋___CO₂。在常溫下該反應速率極慢，下列措施中能使反應速率增大的是________(填字母序號)。
A．將原料粉碎     B．增加純堿的用量     C．升高溫度
（2）步驟Ⅲ需將溶液的pH調至7～8，并煮沸，其目的是________________________。
（3）步驟Ⅳ中發生反應的離子方程式為________________________________________。
（4）利用下面的復分解反應，將紅礬鈉與KCl固體按1∶2物質的量之比混合溶于水后經適當操作可得到K₂Cr₂O₇晶體：Na₂Cr₂O₇＋2KCl===K₂Cr₂O₇＋2NaCl(已知：溫度對氯化鈉的溶解度影響很小，對重鉻酸鉀的溶解度影響較大)。基本實驗步驟為①溶解；②________；③________；④冷卻、結晶，再過濾得K₂Cr₂O₇晶體。其中③應在_________________(填“高溫”或“低溫”)條件下進行。

Answer 1

（1）4、8、7、8、2、8；AC
（2）除去AlO雜質
（3）2CrO＋2H^＋===Cr₂O＋H₂O
（4）②蒸發　③過濾　高溫

試題分析：（1）根據氧化還原反應電子都是配平：4FeO·Cr₂O₃＋8Na₂CO₃＋7O₂===8Na₂CrO₄＋2Fe₂O₃＋8CO₂。將原料粉碎可增大反應物的接觸面積，加快反應速率，A項正確；對于有氣體參加或生成的反應來說，增加或減少固體物質用量，不會影響化學反應速率，B項錯誤；升高溫度可加快反應速率，C項正確。
（2）由于題中明確鉻鐵礦中含有少量鋁的氧化物，故后續操作必須除去鋁，要注意的是本題不能回答除鐵，原因是步驟Ⅰ中反應已生成Fe₂O₃。
（3）利用步驟Ⅴ的反應可反推步驟Ⅳ中生成物是Na₂Cr₂O₇，由此可知酸化時發生了CrO離子的縮合反應。
（4）由于④進行冷卻結晶，故③必為趁熱過濾。