Question

鉻化學豐富多彩，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，CrO₃大量地用于電鍍工業中．
（1）CrO₃具有強氧化性，遇到有機物（如酒精）時，猛烈反應以至著火，若該過程中乙醇被氧化成乙酸，CrO₃被還原成綠色的硫酸鉻[Cr₂（SO₄）₃]．則該反應的化學方程式為：

 

．
（2）CrO₃的熱穩定性較差，加熱時逐步分解，其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示．
①A 點時剩余固體的成分是

 

（填化學式）．
②從開始加熱到 750K 時總反應方程式為

 

_．
（3）CrO₃和 K₂Cr₂O₇均易溶于水，這是工業上造成鉻污染的主要原因．凈化處理方法之一是將含+6價 Cr 的廢水放入電解槽內，用鐵作陽極，加入適量的NaCl進行電解：陽極區生成的Fe²⁺和Cr₂O₇^2-發生反應，生成的Fe³⁺和Cr³⁺在陰極區與OH^-結合生成 Fe（OH）₃ 和Cr（OH）₃沉淀除去[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已知電解后的溶液中c（Fe³⁺）為2.0×10^-13 mol?L^-1，則溶液中c（Cr³⁺）為

 

mol?L^-1．

Answer 1

分析：（1）根據化合價升降總數相等以及原子守恒來解答；
（2）①根據質量守恒定律，在變化過程中，Co的質量沒有變，求出氧原子和鉻原子的個數比即可；
②先求出B的固體的成分，再利用原子守恒寫出方程式；
（3）①NaCl為電解質，加入適量的NaCl可增強溶液的導電能力；
②先根據KspFe（OH）₃和c（Fe³⁺）求出c（OH^-），然后再根據c（OH^-）和KspCr（OH）₃求出c（Cr³⁺）．

解答：解：（1）CrO₃具有強氧化性，遇到有機物（如酒精）時，乙醇被氧化成乙酸，碳的平均化合價從-2價升高到0，1個乙醇化合價變化4，CrO₃被還原成綠色的硫酸鉻[Cr₂（SO₄）₃]，鉻的化合價從+6價降低到+3價，1個CrO₃化合價變化3，兩者的最小公倍數是12，再根據原子守恒得4CrO₃+3CH₃CH₂OH+12H⁺═4Cr³⁺+3CH₃COOH+9H₂O，
故答案為：4CrO₃+3CH₃CH₂OH+12H⁺═4Cr³⁺+3CH₃COOH+9H₂O；
（2）①設CrO₃的質量為100g，則CrO₃中鉻元素的質量為：100g×

52

52+16×3

=52g，A點時固體的質量為：100g×94.67%=94.67g，Co的質量沒有變，所以生成物中Co的質量為52g，氧元素的質量為42.67g，兩者的個數比為

52

52

：

42.67

16

=3：8，所以A點時剩余固體的成分是Cr₃O₈，故答案為：Cr₃O₈；
②B點時固體的質量為：100g×76%=76g，Co的質量沒有變，所以生成物中Co的質量為52g，氧元素的質量為16，兩者的個數比為

52

52

：

24

16

=2：3，所以B點時剩余固體的成分是Cr₂O₃，所以加熱到 750K 時成分是Cr₂O₃，則反應方程式為：4CrO₃

△   .

2Cr₂O₃+3O₂↑，
故答案為：4CrO₃

△   .

2Cr₂O₃+3O₂↑；
（3）①因NaCl為電解質，加入適量的NaCl可增強溶液的導電能力，故答案為：增強溶液的導電能力；
②溶液中c（OH^-）=

3	KspFe(OH)3 c(Fe 3+)

=

3	4.0×10-38 2.0×10-13

mol/L=

3	2.0×10-25

mol/L，則溶液中c（Cr³⁺）=

KspCr(OH)3

C3(OH-)

=

6.0×10-31

2.0×10 -25

=3.0×10ˉ⁶mol/L，
故答案為：3.0×10ˉ⁶．

點評：本題考查了氧化還原反應、Ksp的有關計算，以及圖象分析，題目難度中等，注意對圖象的分析和數據的處理．