Question

（12分）鉻化學(xué)豐富多彩，由于鉻光澤度好，常將鉻鍍在其他金屬表面，同鐵、鎳組成各種性能的不銹鋼。K₂Cr₂O₇和CrO₃大量用于鞣革、印染、顏料、電鍍等工業(yè)中，是工業(yè)上造成鉻污染的主要原因。近期暴光的“毒膠囊”事件中，就是因為用工業(yè)皮革的下腳料或破皮鞋等為原料制成的工業(yè)明膠被冒充成食用明膠制成膠囊，造成膠囊內(nèi)的鉻嚴(yán)重超標(biāo)。

（1）CrO₃的熱穩(wěn)定性較差，加熱時逐步分解，其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。 

①A 點(diǎn)時剩余固體的成分是        （填化學(xué)式）。

②從開始加熱到 750K 時總反應(yīng)方程式為                              。

（2）Cr(Ⅵ)主要以CrO₄^2－和Cr₂O₇^2－形態(tài)存在，在酸性條件下具有很強(qiáng)的氧化性，它們在溶液中存在如下轉(zhuǎn)化：CrO₄^2－(黃色)+2H⁺  Cr₂O₇^2－(橙色）+H₂O；K=4.2×10¹⁴。若要使溶液由黃色變橙色，則應(yīng)采取的措施是              。

A．加NaOH       B．加鹽酸       C．加硫酸       D．加AgNO₃

（3）工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr(Ⅵ)，毒性較大，它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害。凈化處理方法之一是將含Cr₂O₇^2－的廢水放入電解槽內(nèi)，用鐵作陽極，加入適量的NaCl進(jìn)行電解：陽極區(qū)生成的Fe^2＋和Cr₂O₇^2－發(fā)生反應(yīng)，生成的Fe^3＋和Cr^3＋在陰極區(qū)與OH^－結(jié)合生成Fe(OH)₃和Cr(OH)₃沉淀以除去[已知K_spFe(OH)₃＝4.0×10^－38，K_spCr(OH)₃＝6.0×10^－31]。

①電解過程中 NaCl 的作用是                                。

②寫出陽極的電極反應(yīng)式                                    。 

③寫出Fe^2＋和Cr₂O₇^2－發(fā)生反應(yīng)生成Fe^3＋和Cr^3＋的離子反應(yīng)方程式                   。

④已知電解后的溶液中c(Fe^3＋)=2.0×10^－13 mol·L^－1，則溶液中c(Cr^3＋)為   mol·L^－1。

 

Answer 1

【答案】

（1）①Cr₃O₈ （或CrO_2.67) （2分）    ② 4CrO₃2Cr₂O₃＋3O₂↑（2分）

（2）C  （2分）   (3)  ① 增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性  （1分）   ②Fe-2e^－=Fe²⁺     （1分）

③6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O  （2分） ④3.0×10^－6   （2分）

【解析】（1）①假設(shè)固體是100g，物質(zhì)的量是1mol，其中氧原子是3mol。A點(diǎn)固體是94.67g，減少點(diǎn)質(zhì)量是5.33g，即減少的氧原子是0.333mol，所以產(chǎn)生Cr和氧原子的物質(zhì)的量之比是1︰（3－1/3）=3︰8,所以化學(xué)式為Cr₃O₈。

②加熱到 750K 時，剩余固體質(zhì)量是76.0g。根據(jù)①計算原理同樣可以得出此時固體是Cr₂O₃，剩余方程式為4CrO₃2Cr₂O₃＋3O₂↑。

（2）要使溶液由黃色變橙色，則平衡應(yīng)該向正反應(yīng)方向移動，所以增大氫離子濃度可以，A不正確，由于濃鹽酸能被氧化，不能選擇B，C正確。D中會生成鉻酸銀沉淀，向逆反應(yīng)方向移動，不正確，答案選C。

（3）①由于水的導(dǎo)電能量較差，而氯化鈉是強(qiáng)電解質(zhì)，能增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性。

②陽極失去電子，鐵是陽極，所以方程式為Fe-2e^－=Fe²⁺ 。

③根據(jù)反應(yīng)物和生成物可知，方程式為6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O。

④根據(jù)二者的溶度積常數(shù)表達(dá)式可知，溶液中。由于電解后的溶液中c(Fe³⁺)為2.0×10^－13 mol·L^－1，則溶液中c(Cr³⁺)為。