Question

（2012?醴陵市模擬）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，若在硫酸溶液中乙醇被氧化成乙酸，CrO₃被還原成綠色的硫酸鉻[Cr₂（SO₄）₃]．則該反應的離子方程式為

4CrO₃+3CH₃CH₂OH+12H⁺═4Cr³⁺+3CH₃COOH+9H₂O

．
（2）存在平衡：2CrO₄²ˉ（黃色）+2H⁺?Cr₂O₇²ˉ（橙色）+H₂O
①若平衡體系的pH=2，則溶液顯

橙色

色．
②能說明該反應達平衡狀態的是

bc

．
a．Cr₂O₇²ˉ和CrO₄²ˉ的濃度相同
b．2V_正（Cr₂O₇²ˉ）=V_逆（CrO₄²ˉ）
c．溶液的顏色不變
（3）在圖裝置中，觀察到圖1裝置銅電極上產生大量的無色氣泡，而圖2裝置中銅電極上無氣體產生，鉻電極上產生大量有色氣體．由圖1知金屬鉻的活動性比銅

強

（填強，弱），圖2裝置中鉻電極的電極反應式：

NO₃^-+4H⁺+3eˉ=NO↑+2H₂O

．

（4）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Cr₂O₇²ˉ發生反應，生成的Fe³⁺和Cr³⁺在陰極區與OHˉ結合生成Fe（OH）₃和Cr（OH）₃沉淀除去[已知KspFe（OH）₃=4.0×10^-38，KspCr（OH）₃=6.0×10^-31]．
①電解過程中NaCl的作用是

增強溶液的導電性

．
②已知電解后的溶液中c（Fe³⁺）為2.0×10^-13mol/L，則溶液中c（Cr³⁺）為：

3.0×10ˉ⁶

mol/L．

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根據外界條件對平衡的影響來確定平衡移動方向，從而確定離子濃度大小和溶液顏色變化；
②根據判斷平衡狀態的方法：V_正=V_逆，或各組分的濃度保持不變則說明已達平衡；
（3）由圖1根據原電池原理知金屬鉻的活動性比銅強；根據題目信息以及硝酸酸作為氧化劑時還原產物為NO；
（4）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）①c（H⁺）增大，平衡2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O右移，溶液呈橙色，故答案為：橙；
②平衡時各物質的濃度不再改變，即溶液的顏色不再改變，V_正=V_逆即2V_正（Cr₂O₇²ˉ）=V_逆（CrO₄²ˉ）故選：bc；
（3）（3）由圖1根據原電池原理知金屬鉻的活動性比銅強；圖2裝置中鉻電極的電極反應式：NO₃^-+4H⁺+3eˉ=NO↑+2H₂O，
故答案為：強；NO₃^-+4H⁺+3eˉ=NO↑+2H₂O；
（4）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：本題考查電解原理及氧化還原反應，明確電極時解答本題的關鍵，熟悉發生的電極反應及氧化還原反應即可解答，題目難度中等．