Question

（14分）铬元素及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。

（1）在常温下，铬能缓慢与稀硫酸反应，生成蓝色溶液。其金属性比铜        （填“强”或“弱”）。

（2）Cr(OH)₃和Al(OH)₃性质类似，则Cr(OH)₃与KOH反应的离子方程式为         。

（3）工业上净化处理铬污染的可用电解法。将含K₂Cr₂O₇酸性废水放入电解槽内，加入适量的NaCl，以Fe作阳极和石墨作阴极进行电解。经过一段时间后，溶液中Cr和Fe转化为Cr(OH)₃和Fe(OH)₃沉淀除去。

①写出阴极的电极反应式：                                   。

②溶液中Fe、Cr元素最终转化为Fe(OH)₃和Cr(OH)₃沉淀除去，原理为      （用离子方程式和必要的文字说明）。

③电解后的溶液中c(Fe³⁺)为2.0×10^－13 mol·L^－1，则溶液中c(Cr³⁺)为      mol·L^－1

(已知K_sp[ Fe(OH)₃]=4.0×10^－38，K_sp[Cr(OH)₃]=6.0×l0^－31)。

（4）CrO₃具有强氧化性，可用于查处酒驾，原理是在酸性条件下能将乙醇氧化成乙酸，CrO₃被还原成绿色的硫酸铬[Cr₂(SO₄)₃]，则该反应的化学方程式为       。

（5）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，则B点时剩余固体的成分是____________(填化学式)。

Answer

（1）强

（2）Cr(OH）3＋OH－＝CrO2－＋2H2O

（3）①2H＋＋2e－＝H2↑

②阳极Fe－2e－＝Fe2+，6Fe2++Cr2O72－+14H＋＝6 Fe3++2 Cr3＋+7 H2O，消耗H＋，同时阴极H＋放电，

c(OH－）增大，Fe3+、Cr3＋结合OH－转化为沉淀 ③3×10—6

（4）4CrO3＋3CH3CH2OH＋6H2SO4→2Cr2(SO4）3＋3CH3COOH＋9H2O

（5）Cr2O3

【解析】

试题分析：（1）通过与酸的反应，比较金属性强弱，铜不能与稀硫酸反应；（2）结合Al(OH)3与KOH反应的离子方程式书写；（3）电解池的阴极发生还原反应：2H＋＋2e－＝H2↑，破坏水的电离平衡，并促进水的电离，促使Cr(OH)3和Fe(OH)3的生成，c3（OH-）= Ksp[ Fe(OH)3]/c(Fe3+), c3（OH-）=2.0×10-25，则c(Cr3+)= Ksp[Cr(OH)3]/ c3（OH-）=3×10—6;(4)结合题中的叙述，能准确写出方程式；（5）起点100gCrO3物质的量为1mol，n（O）=3mol，n（Cr）=1mol，B点时剩余固体质量为76g，所以生成氧气24g，n（O）=1.5mol，所以剩余物质中n（Cr）=1mol，n（O）=1.5mol，确定剩余物质为Cr2O3。

考点：金属性强弱的比较、氢氧化物的两性、电解原理及计算、氧化还原反应。