Question

11．红矾钠（重铬酸钠：Na₂Cr₂O₇•2H₂O）是重要的基本化工原料，应用十分广泛．工业制备红矾钠的流程如下
请回答下列问题：

（1）Cr³⁺的基态电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³．
（2）锻烧铬铁矿发生反应：Fe（CrO₂）₂+Na₂CO₃+O₂$\stackrel{高温}{→}$Fe₂O₃+Na₂CrO₄+CO₂
配平上述化学反应方程式4Fe（CrO₂）₂+8Na₂CO₃+7O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂．

Answer 1

分析 （1）Cr元素是24号元素，Cr原子形成离子先失去高能层中的电子，结合核外电子排布规律书写；
（2）反应只有O元素的化合价降低，由0价降低为-2价，还原剂是FeO•Cr₂O₃，铁元素和铬元素失电子化合价升高，氧化还原反应中，元素化合价升高值等于元素化合价降低值，根据电子守恒来配平方程式．

解答 解：（1）Cr元素是24号元素，Cr原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，故Cr³⁺的基态电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³；
（2）该反应中元素的化合价变化如下：O₂→O，O元素的化合价由价0→-2价，一个O₂得到4个电子；
Fe（CrO₂）₂→Fe₂O₃，Fe（CrO₂）₂→Na₂CrO₄，Fe元素的化合价由+2价→+3价，失去e^-，Cr元素的化合价由+3价→+6价，失去3e^-，1molFeO•Cr₂O₃失去7mol电子，1molO₂得到4mol电子，化合价升高数=化合价降低数，所以得失电子的最小公倍数为28，所以方程式为：4Fe（CrO₂）₂+8Na₂CO₃+7O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂，
故答案为：4Fe（CrO₂）₂+8Na₂CO₃+7O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂．

点评 本题考查了元素化合物以及电子排布式知识，侧重考查氧化还原反应方程式的书写，根据氧化还原反应中得失电子数相等和原子守恒配平，明确元素的化合价是解本题的关键，题目难度中等．