Question

【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CrO42－在不同的酸性溶液中有不同的反应，如：

2CrO42－+2H+= Cr2O72－+H2O； 3CrO42－+4H+= Cr3O102－+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Cr2O72－废水中存在着平衡：Cr2O72－+H2O2CrO42－+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：

□Cr2O72－+□S2－+□H2O ——□Cr(OH)3+□S2O32－+□OH－

 

Answer 1

（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(CrO42－)2c(H+)2/c(Cr2O72－) （2分） 正向（2分）

（5） 4 6 19 8 3 14 （3分）

【解析】

试题分析：（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，Cr2O72－+H2O2CrO42－+2H+平衡常数K=c(CrO42－)2c(H+)2/c(Cr2O72－) ；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，Cr2O72－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，Cr2O72－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，Cr2O72－前的系数是4，Cr(OH)3前的系数是8；8×3，所以S2O32－前的系数是3，S2－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：考查化学式的改写，操作的判断，物质的判断，平衡的移动，离子方程式的配平