Question

【題目】鉻是一種重要的金屬元素，具有多種價態(tài)，單質(zhì)鉻是硬度最大的金屬，熔點為。回答下列問題：

工業(yè)上以鉻鐵礦主要成分是為原料冶煉鉻的流程如圖所示：

中鉻元素的化合價為_________。

高溫氧化時發(fā)生反應的化學方程式為________________。

操作a由兩種均發(fā)生了化學反應的過程構(gòu)成，其分別是_________、鋁熱反應。

是兩性氫氧化物，請寫出其電離方程式_________________。

鉻元素能形成含氧酸及含氧酸鹽，若測得濃度為的鉻酸溶液中含鉻元素的微粒濃度分別為、、，試推測溶液呈________填“酸”“堿”或“中”性，原因是______________。

水中的鉻元素對水質(zhì)及環(huán)境均有嚴重的損害作用，工業(yè)上用下述方法來進行無害化處理并獲得有價值的產(chǎn)品。

電解處理含有的污水：用鐵作電極電解污水，被陽極區(qū)生成的離子還原成，生成的與陰極區(qū)生成的結(jié)合生成沉淀而除去。則陰極上的電極反應式為_______，若要處理濃度為的污水，理論上需要消耗_______kg的鐵。

轉(zhuǎn)化為有價值的產(chǎn)品磁性鐵鉻氧體：先向含的污水中加入適量的硫酸及硫酸亞鐵，待充分反應后再通入適量空氣氧化部分并加入NaOH，就可以使鉻、鐵元素全部轉(zhuǎn)化為磁性鐵鉻氧體。寫出在酸性條件下被還原為的離子方程式__________，若處理含不考慮其他含鉻微粒的污水時恰好消耗，則當鐵鉻氧體中時，鐵鉻氧體的化學式為_______________。

Answer 1

【答案】 灼燒使分解 酸 在溶液里第一步完全電離，則在溶液里只電離，不水解，電離出而使溶液呈酸性 或者 。

【解析】

1)①根據(jù)化合物中各元素的正負化合價代數(shù)和為0分析。
②根據(jù)流程確定反應物和生成物，用化合價升降法配平書寫化學方程式。③由流程 →Cr和鋁熱反應逆推。
(2)模仿Al (OH)3與NaOH、 稀硫酸的反應確定電離產(chǎn)生的離子。

(3)①在陰極H+放電，根據(jù)電子守恒和原子守恒計算。
②根據(jù)化合價升降法配平書寫離子方程式，根據(jù)原子守恒和電荷守恒確定化學式。

鉻鐵礦中加入碳酸鈉并通入氧氣，高溫下將氧化得到、，同時生成，將得到的固體溶于水得到溶液；

中Fe元素化合價為價、O元素化合價為價，根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為0得鉻元素的化合價為價；故答案為；

高溫氧化時，和碳酸鈉、氧氣發(fā)生氧化還原反應生成、二氧化碳和氧化鐵，該反應中Fe元素化合價由價變?yōu)?/span>價、Cr元素化合價由價變?yōu)?/span>價，O元素化合價由0價變?yōu)?/span>價，所以氧氣是氧化劑、是還原劑，依據(jù)原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒配平書寫化學方程式為；故答案為：；

操作a中首先分解生成氧化鉻，氧化鉻再和Al反應生成鉻，所以操作a由兩種均發(fā)生了化學反應的過程構(gòu)成，其分別是分解和鋁熱反應；故答案為：灼燒使分解；

為兩性氫氧化物，能發(fā)生酸式電離和堿式電離，電離方程式為，故答案為：；

溶液呈酸性，原因是在溶液里第一步完全電離，則在溶液里只電離，不水解，電離出而使溶液呈酸性；故答案為：酸；在溶液里第一步完全電離，則在溶液里只電離，不水解，電離出而使溶液呈酸性；

根據(jù)題目敘述可知，陰極生成氫氧根離子，所以陰極電極反應式是：或者，的的物質(zhì)的量為10mol，被還原需要轉(zhuǎn)移6mol電子，總共轉(zhuǎn)移60mol電子，因為被氧化生成，每一個失去1個電子，根據(jù)電子守恒需要，也就需要60molFe，即，故答案為：或者；；

被氧化，化合價由價價，化合價升高1價，中Cr的化合價由價價，化合價降低3價，最小公倍數(shù)為3，離子方程式為： ；

根據(jù)鐵元素守恒，求出溶液中的物質(zhì)的量為6mol，的物質(zhì)的量為4mol，根據(jù)化合價代數(shù)和為0，求出氧原子物質(zhì)的量為，因此鐵鉻氧體的化學式為；

故答案為： ；。