Question

2012年4月15日，央視曝光河北一藥用膠囊廠用皮革廢料所生產(chǎn)明膠作原料．這些企業(yè)用生石灰處理皮革廢料進(jìn)行脫色漂白和清洗，隨后熬制成工業(yè)明膠，賣給浙江新昌縣藥用膠囊生產(chǎn)企業(yè)，最終流向藥品企業(yè)，進(jìn)入消費者腹中．記者調(diào)查發(fā)現(xiàn)9家藥廠的13個批次藥品所用膠囊重金屬鉻含量超標(biāo)．重鉻酸鈉俗稱紅礬鈉（Na₂Cr₂O₇?2H₂O）是重要的化工產(chǎn)品和強氧化劑．工業(yè)制備的流程如下：

（1）化學(xué)上可將某些鹽寫成氧化物的形式，如Na₂SiO₃可寫成Na₂O?SiO₂，則Fe（CrO₂）₂可寫成

 

．
（2）煅燒鉻鐵礦時，礦石中難溶的Fe（CrO₂）₂生成可溶于水的Na₂CrO₄，反應(yīng)化學(xué)方程式如下：4Fe（CrO₂）₂+8Na₂CO₃+7O₂═2Fe₂O₃+8Na₂CrO₄+8CO₂為了加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率，可采取的措施是

 

．（寫一種即可）
（3）已知CrO₄^2-在不同的酸性溶液中有不同的反應(yīng)，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須適量的原因是

 

．
②混合溶液乙中溶質(zhì)的化學(xué)式是

 

．
（4）在含Cr₂O₇^2-廢水中存在著平衡：Cr₂O₇^2-+H₂O═2CrO₄^2-+2H⁺，請寫出該平衡的平衡常數(shù)表達(dá)式K=

 

，若繼續(xù)加水稀釋，平衡將

 

移動（填“正向”、“逆向”“不”）．
（5）請配平堿性溶液還原法中發(fā)生的離子反應(yīng)：

 

Cr₂O₇^2-+

 

S^2-+

 

H₂O-

 

Cr（OH）₃+

 

S₂O₃^2-+

 

OH^-．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設(shè)計,氧化還原反應(yīng)方程式的配平

專題：實驗設(shè)計題,氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）類比Na₂SiO₃可寫成Na₂O?SiO₂完成Fe（CrO₂）₂的氧化物的形式；
（2）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析；
（3）①根據(jù)流程及題中信息可知，少量不能除盡Na₂CO₃等雜質(zhì)，過量會生成Na₂Cr₃O₁₀等副產(chǎn)物；
②發(fā)生了反應(yīng)2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O，生成了Na₂Cr₂O₇和Na₂SO₄；
（4）根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式進(jìn)行分析；根據(jù)平衡移動原理分析移動方向；
（5）根據(jù)化合價升降法配平．

解答： 解：（1）Fe（CrO₂）₂ 中鐵元素化合價是+2價，氧化物為FeO，鉻元素化合價+3價，氧化物為Cr₂O₃，所以Fe（CrO₂）₂寫成氧化物形式為FeO?Cr₂O₃，
故答案為：FeO?Cr₂O₃ ；
（2）增大反應(yīng)物的接觸面積可以加快反應(yīng)速率，升高溫度可以加快反應(yīng)速率，
故答案為：粉碎礦石、升高溫度等；
（3）①由于少量難以除盡碳酸鈉，過量會發(fā)生反應(yīng)3CrO₄^2-+4H⁺=Cr₃O₁₀^2-+2H₂O，生成了Na₂Cr₃O₁₀等副產(chǎn)物，所以必須加入適量硫酸，
故答案為：少量不能除盡Na₂CO₃等雜質(zhì)，過量會生成Na₂Cr₃O₁₀等副產(chǎn)物；
②由于發(fā)生了反應(yīng)2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O，生成了Na₂Cr₂O₇和Na₂SO₄，所以乙中溶質(zhì)的化學(xué)式為Na₂Cr₂O₇和Na₂SO₄，
故答案為：Na₂Cr₂O₇和Na₂SO₄；
（4）根據(jù)Cr₂O₇^2-+H₂O═2CrO₄^2-+2H⁺，該平衡的平衡常數(shù)表達(dá)式K=

c2 (CrO 2- 4 )c2(H+)

c(Cr2 O 2- 7 )

；若繼續(xù)加水稀釋，增大反應(yīng)物的濃度，平衡將向正向移動；
故答案為：

c2 (CrO 2- 4 )c2(H+)

c(Cr2 O 2- 7 )

；正向；
（5）Cr的化合價由+6降低到+3價，S的化合價由-2升高到+2價，最小公倍數(shù)是24，故離子反應(yīng)為4Cr₂O₇^2-+6S^2-+19H₂O=8Cr（OH）₃+3S₂O₃^2-+14OH^-，
故答案為：4；6；19；8；3；14．

點評：本題考查重鉻酸鈉的制取原理及除雜方法，涉及了電極知識的應(yīng)用難度較大．側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解等綜合能力．