Question

含鉻化合物有毒，對人畜危害很大。因此含鉻廢水必須進行處理才能排放。
已知：
（1）在含＋6價鉻的廢水中加入一定量的硫酸和硫酸亞鐵，使＋6價鉻還原成＋3價鉻；再調節溶液pH在6～8之間，使Fe^3＋和Cr^3＋轉化為Fe(OH)₃、Cr(OH)₃沉淀而除去。
①寫出Cr₂O₇^2-與FeSO₄溶液在酸性條件下反應的離子方程式：________________。
②用離子方程式表示溶液pH不能超過10的原因：____。
（2）將含＋6價鉻的廢水放入電解槽內，用鐵作陽極，加入適量的氯化鈉進行電解。陽極區生成的Fe^2＋和Cr₂O₇^2-發生反應，生成的Fe^3＋和Cr^3＋在陰極區與OH^－結合成氫氧化物沉淀而除去。
①寫出陰極的電極反應式：________________。
②電解法中加入氯化鈉的作用是________________。
（3）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。

①CrO₃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____。
②CrO₃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右圖所示，則B點時剩余固體的成分是________________(填化學式)。

Answer 1

（1）①Cr₂O₇^2-＋6Fe^2＋＋14H^＋=2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O
②Cr(OH)₃＋OH^－=CrO₂^-＋2H₂O
（2）①2H^＋＋2e^－=H₂↑(或2H₂O＋2e^－=H₂↑＋2OH^－)
②增強溶液導電性
（3）①4CrO₃＋3C₂H₅OH＋6H₂SO₄=2Cr₂(SO₄)₃＋3CH₃COOH＋9H₂O
②Cr₂O₃

試題分析：：（1）二價鐵離子有還原性，Cr₂O₇^2-有強氧化性，二者能發生氧化還原反應，二價鐵離子被氧化成三價鐵離子，Cr₂O₇^2-被還原為Cr³⁺，反應方程式為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2 Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，故答案為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；②由題意可知，當pH超過10即c（OH^-）≥10^-4mol?L^-1時，Cr（OH）₃轉變成CrO₂^-：Cr（OH）₃+OH^-═CrO₂^-+2H₂O，故答案為：Cr（OH）₃+OH^-═CrO₂^-+2H₂O；（2）①將含+6價鉻的廢水放入電解槽內，用鐵作陽極，加入適量的氯化鈉進行電解，陽極上鐵失電子生成二價鐵離子，陰極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應式為：2H⁺+2e^-═H₂↑或2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，故答案為：2H⁺+2e^-═H₂↑或2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-；②水是弱電解質，所以蒸餾水的導電能力很小，氯化鈉是強電解質，在水中能完全電離導致溶液陰陽離子濃度增大，所以能增強溶液導電性，故答案為：增強溶液導電性．（3）①CrO₃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+3C₂H₅OH+6H₂SO₄=2Cr₂（SO₄）₃+3CH₃CO0H+9H₂O，故答案為：4CrO₃+3C₂H₅OH+6H₂SO₄=2Cr₂（SO₄）₃+3CH₃CO0H+9H₂O；②設CrO₃的質量為100g，則CrO₃中鉻元素的質量為：，，B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，所以B點時剩余固體的成分是Cr₂O₃，故答案為：Cr₂O₃．