Question

鉻（Cr）屬于重金屬元素，含鉻廢水和廢渣排放必須經過處理達到有關的安全標準．
（1）含鉻廢水排放到河水中一定濃度會使魚類等水生動物死亡的原因是______．
常用的處理方法有兩種．
方法1：還原沉淀法
該法用FeSO₄將以Cr₂O₇²-的形式存在于酸性廢水中的鉻元素還原為Cr³⁺，再用沉淀法進行分離．已知：

（2）FeSO₄還原Cr₂O₇^2-的離子方程式為______．
（3）Cr₂（SO₄）₃溶液中加入過量NaOH濃溶液，反應的離子方程式為______．
（4）沉淀法分離廢水中的Cr³⁺離子，pH應控制在______范圍內．
（5）下列關于鉻及其化合物的說法中正確的是______．
a．K₂Cr₂O₇是-種常用的強氧化劑
b．NaCrO₂溶液與AlCl₃溶液混合有沉淀生成
c．酸性K₂Cr₂O₇溶液可用于檢驗司機是否酒后駕車
方法2：電解法
該法用Fe做電極電解含Cr₂O₇^2-的酸性廢水，隨著電解進行，在陰極附近溶液pH升高，產生Cr（OH）₃沉淀．
（6）用Fe做電極的原因為______．
（7）在陰極附近溶液pH升高的原因是（用電極反應解釋）______．溶液中同時生成的沉淀還有______．

Answer 1

解：（1）重金屬離子會使蛋白質變性，所以含鉻廢水排放到河水中一定濃度會使魚類等水生動物死亡，故答案為：重金屬離子會使蛋白質變性；
（2）①Cr₂O₇^2-離子的形式存在于酸性廢水中，常用FeSO₄將其還原為Cr³⁺離子，本身氧化成Fe³⁺，則離子方程式為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
（3）根據Cr³⁺?Cr（OH）₃?CrO₂^-可以知道Cr（OH）₃既能和強酸反應又能和強堿反應，和強堿反應的實質是：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O，故答案為：Cr³⁺+4OH^-=CrO₂^-+2H₂O；
（4）根據題目中信息c（OH^-）≤10^-6mol?L^-1時生成Cr³⁺，c（OH^-）≥10^-4 mol?L^-1時，生成CrO₂^-，故要是之沉淀，必須生成Cr（OH）₃，因此需要10^-6mol?L^-1≤c（OH^-）≤10^-4mol?L^-1，結合水的離子積常數可知：10^-10mol?L^-1≥c（H⁺）≥10^-8mol?L^-1，即pH在8到10之間，故答案為：8～10；
（5）a．K₂Cr₂O₇中的鉻處于最高價，是一種常用的強氧化劑，故a正確；
b．NaCrO₂溶液與AlCl₃溶液發生雙水解反應生成 Cr（OH）₃和Al（OH）₃沉淀，故b正確；
c．酒中的乙醇分子可以使橙紅色重鉻酸鉀變為綠色硫酸鉻，可用于檢驗司機是否酒后駕車，故c正確；
故選：abc；
（6）在電解法除鉻中，鐵作陽極，陽極反應為Fe-2e^-═Fe²⁺，以提供還原劑Fe²⁺，
故答案為：陽極反應為Fe-2e^-=Fe²⁺，提供還原劑Fe²⁺；
（7）在陰極附近溶液pH升高的原因是水電離產生的H⁺放電生成H₂：2H⁺+2e^-═H₂↑；同時大量產生了OH^-，所以溶液中的Fe³⁺也將轉化為Fe（OH）₃沉淀；
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；Fe（OH）₃；
分析：（1）根據能使蛋白質變性的化學方法有加強酸、強堿、尿素、乙醇、丙酮、甲醛等有機溶劑化學物質、重金屬鹽等；
（2）①根據題目信息，結合氧化還原反應電子得失進行配平；
（3）根據Cr³⁺?Cr（OH）₃?CrO₂^-性質來書寫；
（4）根據題目中信息c（OH^-）≤10^-6mol?L^-1時生成Cr³⁺，c（OH^-）≥10^-4mol?L^-1時，生成CrO₂^-，故要是之沉淀，必須生成Cr（OH）₃，因此需要10^-6mol?L^-1≤
c（OH^-）≤10^-4mol?L，結合水的離子積常數可知：10^-10mol?L^-1≥c（H⁺）≥10^-8mol?L^-1，最后求出PH；
（5）a．K₂Cr₂O₇中的鉻處于最高價，是一種常用的強氧化劑；
b．根據NaCrO₂溶液與AlCl₃溶液發生雙水解反應；
c．酒中的乙醇分子可以使橙紅色重鉻酸鉀變為綠色硫酸鉻；
（6）陽極是活性電極時，陽極本身失電子，生成陽離子；
（7）溶液PH升高的原因是溶液中氫離子濃度減少，即氫離子在陰極得電子，PH升高，氫氧根離子濃度增大，離子濃度冪的乘積大于溶度積，所以金屬陽離子會生成氫氧化物沉淀．
點評：本題主要考查了鉻及其化合物的性質、氧化還原反應、沉淀溶解平衡和電化學知識等內容，難度中等，抓住題目信息是解題的關鍵．