Question

Ⅰ.央视《每周质量报告》曝光了河北省一些明胶企业将皮革废料熬制成工业明胶，出售给浙江绍兴某些制药企业，最终变成药用胶囊进入患者腹中。明胶是水溶性蛋白质混合物，溶于水形成胶体。由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属Cr，从而对人体造成伤害。

①已知Fe(CrO₂)₂中铬元素是+3价，则其中铁元素是         价。

②CrO₂^－是一种酸根离子，则Fe(CrO₂)₂属于__         _（填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”）。

③明胶的水溶液和K₂SO₄溶液共同具备的性质是             。

A．都不稳定，密封放置会产生沉淀

B．两者均有丁达尔现象

C．分散质粒子都可通过滤纸

Ⅱ．Cr是一种银白色金属，化学性质稳定，以+3和+6价为常见价态。工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr₂O₃ ，含有Al₂O₃、SiO₂等杂质)为主要原料生产金属铬和重铬酸钠Na₂Cr₂O₇·2H₂O（已知Na₂Cr₂O₇是一种强氧化剂），其主要工艺流程如下：

查阅资料:

常温下，NaBiO₃不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr³⁺转化为CrO₄^2－

（1）工业上常采用热还原法制备金属铬，写出以Cr₂O₃为原料，利用铝热反应制取金属铬的化学方程式                。

（2）酸化滤液D时，用硫酸而不选用盐酸，可能的原因是                     。

（3）固体E的主要成分是Na₂SO₄，根据下图分析操作a为               、              。

（4）已知含+6价铬的污水会污染环境。电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr₂O₇^2-，处理该废水常用还原沉淀法，具体流程如下：

①Cr(OH)₃的化学性质与Al(OH)₃相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，是因为                 ；（用离子方程式表示）

②下列溶液中可以代替上述流程中Na₂S₂O₃溶液的是             （填选项序号）；

A.FeSO₄溶液      B.浓H₂SO₄     C.酸性KMnO₄溶液      D.Na₂SO₃溶液

③上述流程中，每消耗0.1molNa₂S₂O₃转移0.8mole^-，则加入Na₂S₂O₃溶液时发生反应的离子方程式为                      。

Answer

Ⅰ.（1）+2，盐，C；

Ⅱ.（1）Cr2O3 +2Al Al2O3 +2Cr；

（2）Cr2O72- 会氧化盐酸生成氯气，造成污染或14H++ Cr2O72-+6Cl-2Cr3++3Cl2↑+7H2O ；

（3）蒸发结晶、 趁热过滤；

（4）①Cr(OH)3 + OH-= CrO2- +2 H2 O；② D；

③3S2O32-+4Cr2O72-+26H+=8Cr3++6SO42-+13H2O。

【解析】

试题分析：I.①O显－2价，根据化合价代数和为0，则铁元素的化合价为＋2价；②此物质属于盐类；③明胶是胶体，K2SO4属于溶液，A、胶体性质是介稳性，溶液稳定，故错误；B、胶体具有丁达尔效应，溶液不具有，故错误；C、胶体和溶液可以透过滤纸，故正确；

II.（1）利用铝的还原性较强，因此反应方程式为2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr；

（2）Na2Cr2O7是一种强氧化剂，能把Cl－氧化成Cl2，14H++ Cr2O72-+6Cl-2Cr3++3Cl2↑+7H2O，氯气有毒，污染空气；（3）固体E的主要成分是Na2SO4，根据溶解度和温度的关系，在高于40℃以后，Na2SO4随着温度升高溶解度降低，因此采取操作：蒸发结晶、趁热过滤；(4)①根据信息，Cr(OH)3的化学性质与Al(OH)3的相似，Al(OH)3表现两性，溶于NaOH溶液，因此有：Cr(OH)3＋OH－=CrO2－＋2H2O，因此控制溶液的pH不能过高；②反应中Na2S2O3表现还原性，因此代替Na2S2O3物质也表现还原性，A、FeSO4中Fe2＋以还原性为主，但会引入新杂质，故错误；B、浓硫酸表现氧化性，故错误；C、酸性高锰酸钾溶液表现氧化性，故错误；D、Na2SO3中S具有还原性，不会引入新杂质，故正确；③0.1×2×(x－2)=0.8，解得x=＋6，说明Na2S2O3被氧化成SO42－，根据化合价升降法配平，因此离子反应方程式为：3S2O32－＋4Cr2O72－＋26H＋=8Cr3＋＋6SO42－＋13H2O。

【考点定位】考查物质分类、胶体的性质、铝热反应、物质提纯、氧化还原反应等知识。

【名师点睛】本题考查化学工艺流程，工艺流程中往往是以元素及其化合物、化学理论为基础，涉及到物质提纯、氧化还原反应方程式的配平、信息的处理、实验方案设计等知识，物质的提纯主要考查蒸发浓缩、冷却结晶的操作步骤，有时也考查实验中所用仪器，因此常见的过滤、蒸发、蒸馏、萃取分液等所用的仪器，另一个看清题意是所有仪器还是玻璃仪器；氧化还原反应方程式的配平，用化合价的升降法配平，氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物以及化合价的变化，缺少部分用H＋、OH－、H2O补充。