Question

化工原料红矾钠（重铬酸钠：Na₂Cr₂₇-2H₂0）主要是以铬铁矿（主要成份为FeO-Cr₂O₃，还含有A1₂₃，Si0₂等杂质）为主要原料生产，其主要工艺流程如图1：

步骤①中主要反应的化学方程式为：Fe0•Cr₂O₃+8Na₂C0₃+70₂=8Na₂Cr0₄+2Fe₂O₃+8C0₂
（I）①中反应是在回转窑中进行，反应时需不断搅拌，其作用是    ．．
（2）杂质A1₂₃，SiO₂在①中转化的化学反应方程式为   
（3）用化学平衡移动原理说明③中煮沸的作用是    （用离子方程式结合文字说明），若调节pH过低产生的影响是   
（4）⑤中酸化是使Cr0₄^2一转化为Cr₂₇^2一，写出该反应的离子方程式：   
（5）工业上还可用电解法制备重铬酸钠，其装置示意图如图2：
阴极发生的电极反应式为：   
阳极发生的电极反应式为：    ．

Answer

（1）固体反应物在搅拌时可充分接触而反应；
（2）根据Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，生成NaAlO2；二氧化硅与硅酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳；
（3）水解是吸热反应，氢氧化铝沉淀可与氢离子反应；
（4）CrO42-在酸性条件下与H+离子反应生成Cr2O72-；
（5）电解时阴极得电子，阳极失电子；
【解析】
（1）固体反应物在搅拌时可充分接触而反应，故答案为：增大反应物的接触面积，加快反应速率；
（2）Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，生成NaAlO2，反应的化学方程式为Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑，二氧化硅与硅酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，故答案为：Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑；SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑；
（3）水解是吸热反应，加热促进AlO2-、SiO32-水解生成氢氧化铝、硅酸沉淀，离子方程式：AlO2-+2H2O⇌Al（OH）3+OH-，SiO32-+H2O⇌HSiO3-+OH-；氢氧化铝沉淀可与氢离子反应生成Al3+，杂质Al3+难与Na2CrO4分离，
故答案为：水解吸热，煮沸促进AlO2-+2H2O⇌Al（OH）3+OH-，SiO32-+H2O⇌HSiO3-+OH-水解平衡向右移动，生成氢氧化铝、硅酸沉淀；H+将水解生成的氢氧化铝沉淀溶解，杂质Al3+难与Na2CrO4分离；
（4）CrO42-在酸性条件下与H+离子反应生成Cr2O72-，该反应为可逆反应，反应的离子方程式为2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，故答案为：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；
（5）溶液中有四种离子，重铬酸酸根，钠离子，氢离子和氢氧根，在阴极上氢离子放电：2 H++2e═H2↑；在阳极上氢氧根放电：4OH--4e-═O2↑+2H2O，故答案为：阴极：4H2O+4e-═4OH-+2H2↑  或 2H2O+2e-═2OH-+H2↑
或4 H++4e═2H2↑    或2 H++2e═H2↑；阳极：2H2O-4e-═O2↑+4H+  或 4OH--4e-═O2↑+2H2O；