红矾(重铬酸钠Na2Cr2O7)是一种非常重要的工业产品,工业上生产红矾的工艺流程如下:①铬铁矿(可视为FeO?Cr2O3.还含有Al2O3.SiO2)与纯碱.石灰石混合后通过空气焙烧 ②焙烧产物加水后,并用硫酸调成中性溶液 ③过滤.滤液加硫酸酸化.浓缩.结晶成红矾 (1)完成下列化学方程式: SiO2+CaCO3 , Al2O3+Na2CO3 . (2)配题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

红矾（重铬酸钠Na₂Cr₂O₇）是一种非常重要的工业产品；工业上生产红矾的工艺流程如下：①铬铁矿（可视为FeO?Cr₂O₃、还含有Al₂O₃、SiO₂）与纯碱、石灰石混合后通过空气焙烧（使铬转化为+6价化合物）

②焙烧产物加水后,并用硫酸调成中性溶液

③过滤、滤液加硫酸酸化、浓缩、结晶成红矾

（1）完成下列化学方程式:

SiO₂+CaCO₃ ；

Al₂O₃+Na₂CO₃ 。

（2）配平下列反应方程式，填上系数：

FeO?Cr₂O₃+ Na₂CO₃+ O₂¾ Na₂CrO₄+ Fe₂O₃+ CO₂（3）用水浸取焙烧产物,并用硫酸调成中性的目的是

并写出有关的离子方程式

（1）SiO₂+CaCO₃CaSiO₃+CO₂↑；

Al₂O₃+Na₂CO₃2NaAlO₂+CO₂↑

（2）4FeO?Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂ == 8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂

（3）提取可溶物质,并使AlO₂^-转化成Al（OH）₃

有关的离子方程式是： AlO₂^-+H⁺+H₂O == Al（OH）₃ ¯

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①中涉及的主要反应有：
主反应：4FeO?Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂

△

8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂
副反应：SiO₂+Na₂CO₃

△

Na₂SiO₃+CO₂↑、Al₂O₃+Na₂CO₃

△

2NaAlO₂+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）₃	Fe（OH）₃	Mg（OH）₂	Cr（OH）₃
完全沉淀时溶液pH	4.7	3.7	11.2	5.6

试回答下列问题：
（1）“①”中反应是在回转窑中进行，反应时需不断搅拌，其作用是

使反应物接触更充分，加快反应速率

（2）“③”中调节pH至4.7，目的是

除去溶液中的AlO₂^-、SiO₃^2-

．
（3）“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-，请写出该平衡转化的离子方程式：

2CrO₄^2-+2H⁺

Cr₂O₇^2-+H₂O

2CrO₄^2-+2H⁺

Cr₂O₇^2-+H₂O

．
（4）称取重铬酸钠试样2.5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10mL 2mol?L^-1H₂SO₄和足量碘化钠（铬的还原产物为Cr³⁺），放于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol?L^-1Na₂S₂O₃标准溶液滴定
（I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）．
①判断达到滴定终点的依据是：

当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，溶液蓝色褪去，半分钟内不变色

；
②若实验中共用去Na₂S₂O₃标准溶液40.00ml，所得产品的中重铬酸钠的纯度（设整个过程中其它杂质不参与反应）

83.84%

．

红矾钠（重铬酸钠：Na₂Cr₂O₇?2H₂O）是重要的基本化工原料，在印染工业、电镀工业和皮革工业中作助剂，在化学工业和制药工业中也用作氧化剂，应用领域十分广泛．
（1）实验室中红矾钠可用铬铁矿（主要成分：FeO?Cr₂O₃）利用以下过程来制取．

①步骤I中反应的化学方程式为：
4FeO?Cr₂O₃（s）+8Na₂CO₃（s）+7O₂?8Na₂CrO₄（s）+2Fe₂O₃（s）+8CO₂；△H＜0
该反应的化学平衡常数的表达式为

．
②图1、图2表示该反应在t₁时达到平衡、在t₂时因改变某个条件而发生变化的曲线：
由图1判断，反应进行至t₂min时，曲线发生变化的原因是

t₂时对平衡体系降温

（用文字表达）．
由图2判断，t₂min到t₃ min 的曲线变化的原因可能是

（填编号）
a．升高温度 b．加了催化剂 c．将原料粉碎 d．缩小容器体积

（2）步骤Ⅱ中所得溶液显碱性，其中除含有Na₂CrO₄外还含有铝、硅元素的化合物，它们的化学式可能是

Na[A1（OH）₄]（或NaA1O₂）

、

Na₂SiO₃

．
①步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7～8并煮沸，其目的是

除去[A1（OH）₄]^-（或A1O₂^-）、SiO₃^2-等杂质

．
②步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为：

2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O

．

（2012?朝阳区二模）重铬酸钠俗称红矾钠（Na₂Cr₂O₇?2H₂O）是重要的化工产品和强氧化剂．工业制备的流程如下：

请回答：
（1）已知Fe（CrO₂）₂中铬元素是+3价，则Fe（CrO₂）₂中铁元素是

价．
（2）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

FeO?Cr₂O₃

．
（3）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+8Na₂CO₄+8CO₂
为了加快该反应的反应速率，可采取的措施是

粉碎矿石、升高温度

．
（4）已知CrO₄^2-在不同的酸性溶液中有不同的反应，如：
2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O；
3CrO₄^2-+4H⁺=Cr₃O₁₀^2-+2H₂O
①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是

少量不能除尽Na₂CO₃等杂质，过量会生成Na₂Cr₃O₁₀等副产物

．
②混合溶液乙中溶质的化学式是

Na₂Cr₂O₇和Na₂SO₄

．
（5）+3、+6价铬都有很强的毒性，+6价铬的毒性更高，可诱发肺癌和鼻咽癌，所以制取红矾钠后的废水中含有的Cr₂O₇^2-必须除去．

工业上可用电解法来处理含Cr₂O₇^2-的废水，如图为电解装置示意图（电极材料分别为铁和石墨）．通电后，Cr₂O₇^2-在b极附近转变为Cr³⁺，一段时间后Cr³⁺最终可在a极附近变成Cr（OH）₃沉淀而被除去．
a电极的电极反应式是

2H⁺+2e^-=H₂↑

，b电极附近反应的离子方程式是

Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O

．

工业上生产红矾（重铬酸钠Na₂Cr₂O₇）的原料为铬铁矿（可视为FeO?Cr₂O₃、还含有Al₂O₃、SiO₂）。某研究性学习小组模拟工业生产红矾的原理制备红矾，并以红矾为原料制备少量的重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）。实验流程为：

已知焙烧时Al₂O₃、SiO₂发生反应：

SiO₂＋CaCO₃CaSiO₃＋CO₂↑ Al₂O₃＋Na₂CO₃2NaAlO₂+CO₂↑

焙烧时铬铁矿发生反应：

4FeO?Cr₂O₃＋8Na₂CO₃＋7O₂ 8Na₂CrO₄＋2Fe₂O₃＋8CO₂

（1）步骤①应将反应物装在_______（填仪器名称）中焙烧；步骤④需要用到的玻璃仪器____。

（2）步骤③用硫酸将溶液的pH调至7～8，目的是；

并写出有关的离子方程式。

（3）滤液加入硫酸酸化过程中，溶液由黄色变为橙色，反应的离子方程式为。

（4）将红矾钠与KCl固体1：2（物质的量比）混合溶于水后经适当操作可得到K₂Cr₂O₇晶体。②③④的实验操作方法分别是_______________。

序号	实验操作方法	实验操作过程
①	溶解	将混合物放入烧杯中，加水，充分搅拌
②		将所得溶液沿玻璃棒引流至蒸发皿中，边加热边用玻璃棒搅拌溶液，使NaC1结晶析出
③		趁热将NaC1晶体与溶液分离
④		冷却滤液使K₂Cr₂O₇析出
⑤	过滤	得到K₂Cr₂O₇晶体

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