Question

重鉻酸鈉(Na₂Cr₂O₇·2H₂O)俗稱紅礬鈉，在工業(yè)方面有廣泛用途。我國目前主要是以鉻鐵礦（主要成份為FeO·Cr₂O₃，還含有Al₂O₃、MgO、SiO₂等雜質(zhì)）為主要原料進(jìn)行生產(chǎn)，其主要工藝流程如下：

①中涉及的主要反應(yīng)有：

主反應(yīng)：4FeO·Cr₂O₃＋8Na₂CO₃＋7O₂ 8Na₂CrO₄＋2Fe₂O₃＋8CO₂

副反應(yīng)：SiO₂＋Na₂CO₃Na₂SiO₃＋CO₂↑、Al₂O₃＋Na₂CO₃2NaAlO₂＋CO₂↑

部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH：

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Mg(OH)2	Cr(OH)3
完全沉淀時溶液pH	4.7	3.7	11.2	5.6

試回答下列問題：

⑴ “①”中反應(yīng)是在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行，反應(yīng)時需不斷攪拌，其作用是  ▲  。兩個副反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，但在高溫下均能自發(fā)進(jìn)行，其原因是  ▲  。

⑵ “③”中調(diào)節(jié)pH至4.7，目的是  ▲  。

⑶ “⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO₄^2－轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2－，請寫出該平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式：  ▲  。

⑷ “⑦”中采用冷卻結(jié)晶的方法析出紅礬鈉，依據(jù)是  ▲  。

Answer 1

⑴ 使反應(yīng)物接觸更充分，加快反應(yīng)速率  有氣體生成，△S＞0

 ⑵除去溶液中的AlO₂^—、SiO₃^2—

⑶ 2CrO₄^2－＋2H⁺ Cr₂O₇^2－＋H₂O  ⑷ 紅礬鈉的溶解度隨溫度的降低而減小    （每空2分，共10分）

解析:

作為反應(yīng)流程題，本題思路比較清晰，題項設(shè)置簡單。（1）中兩個副反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，能自發(fā)進(jìn)行的動力在于熵增，即△S＞0；（2）中難以回答到位，要從副反應(yīng)考慮，Na₂SiO₃、 NaAlO₂作為雜質(zhì)要除去，不能局限于表格；（3）是平衡，2CrO₄^2－＋2H⁺ Cr₂O₇^2－＋H₂O；（4）從溶解度上分析。