Question

（12分）铬化学丰富多彩，由于铬光泽度好，常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各种性能的不锈钢。K₂Cr₂O₇和CrO₃大量用于鞣革、印染、颜料、电镀等工业中，是工业上造成铬污染的主要原因。近期暴光的“毒胶囊”事件中，就是因为用工业皮革的下脚料或破皮鞋等为原料制成的工业明胶被冒充成食用明胶制成胶囊，造成胶囊内的铬严重超标。

（1）CrO₃的热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率随温度的变化如图所示。 

①A 点时剩余固体的成分是        （填化学式）。

②从开始加热到 750K 时总反应方程式为                              。

（2）Cr(Ⅵ)主要以CrO₄^2－和Cr₂O₇^2－形态存在，在酸性条件下具有很强的氧化性，它们在溶液中存在如下转化：CrO₄^2－(黄色)+2H⁺  Cr₂O₇^2－(橙色）+H₂O；K=4.2×10¹⁴。若要使溶液由黄色变橙色，则应采取的措施是              。

A．加NaOH       B．加盐酸       C．加硫酸       D．加AgNO₃

（3）工业废水中常含有一定量的Cr(Ⅵ)，毒性较大，它们会对人类及生态系统产生很大损害。净化处理方法之一是将含Cr₂O₇^2－的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入适量的NaCl进行电【解析】
阳极区生成的Fe^2＋和Cr₂O₇^2－发生反应，生成的Fe^3＋和Cr^3＋在阴极区与OH^－结合生成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电解过程中 NaCl 的作用是                                。

②写出阳极的电极反应式                                    。 

③写出Fe^2＋和Cr₂O₇^2－发生反应生成Fe^3＋和Cr^3＋的离子反应方程式                   。

④已知电解后的溶液中c(Fe^3＋)=2.0×10^－13 mol·L^－1，则溶液中c(Cr^3＋)为   mol·L^－1。

Answer

（1）①Cr3O8 （或CrO2.67) （2分）    ② 4CrO32Cr2O3＋3O2↑（2分）

（2）C  （2分）   (3)  ① 增强溶液的导电性  （1分）   ②Fe-2e－=Fe2+     （1分）

③6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O  （2分） ④3.0×10－6   （2分）

【解析】（1）①假设固体是100g，物质的量是1mol，其中氧原子是3mol。A点固体是94.67g，减少点质量是5.33g，即减少的氧原子是0.333mol，所以产生Cr和氧原子的物质的量之比是1︰（3－1/3）=3︰8,所以化学式为Cr3O8。

②加热到 750K 时，剩余固体质量是76.0g。根据①计算原理同样可以得出此时固体是Cr2O3，剩余方程式为4CrO32Cr2O3＋3O2↑。

（2）要使溶液由黄色变橙色，则平衡应该向正反应方向移动，所以增大氢离子浓度可以，A不正确，由于浓盐酸能被氧化，不能选择B，C正确。D中会生成铬酸银沉淀，向逆反应方向移动，不正确，答案选C。

（3）①由于水的导电能量较差，而氯化钠是强电解质，能增强溶液的导电性。

②阳极失去电子，铁是阳极，所以方程式为Fe-2e－=Fe2+ 。

③根据反应物和生成物可知，方程式为6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。

④根据二者的溶度积常数表达式可知，溶液中。由于电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10－13 mol·L－1，则溶液中c(Cr3+)为。