问题 实验题

重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)俗称红矾钠,在工业方面有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为FeO·Cr2O3,还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:

①中涉及的主要反应有:

主反应:4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2

副反应:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:

沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2Cr(OH)3
完全沉淀时溶液pH4.73.711.25.6
试回答下列问题:

⑴ “①”中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是  ▲ 。两个副反应均为吸热反应,但在高温下均能自发进行,其原因是  ▲ 

⑵ “③”中调节pH至4.7,目的是  ▲ 

⑶ “⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42转化为Cr2O72,请写出该平衡转化的离子方程式:  ▲ 

⑷ “⑦”中采用冷却结晶的方法析出红矾钠,依据是  ▲ 

答案

⑴ 使反应物接触更充分,加快反应速率 有气体生成,△S>0

⑵除去溶液中的AlO2、SiO32

⑶ 2CrO42+2H+Cr2O72+H2O  ⑷ 红矾钠的溶解度随温度的降低而减小   (每空2分,共10分)

作为反应流程题,本题思路比较清晰,题项设置简单。(1)中两个副反应均为吸热反应,能自发进行的动力在于熵增,即△S>0;(2)中难以回答到位,要从副反应考虑,Na2SiO3、 NaAlO2作为杂质要除去,不能局限于表格;(3)是平衡,2CrO42+2H+Cr2O72+H2O;(4)从溶解度上分析。

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