Question

含鉻化合物有毒，對(duì)人畜危害很大。因此含鉻廢水必須進(jìn)行處理才能排放。
已知：
（1）在含＋6價(jià)鉻的廢水中加入一定量的硫酸和硫酸亞鐵，使＋6價(jià)鉻還原成＋3價(jià)鉻；再調(diào)節(jié)溶液pH在6～8之間，使Fe^3＋和Cr^3＋轉(zhuǎn)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(yīng)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(jià)鉻的廢水放入電解槽內(nèi)，用鐵作陽極，加入適量的氯化鈉進(jìn)行電解。陽極區(qū)生成的Fe^2＋和Cr₂O₇^2-發(fā)生反應(yīng)，生成的Fe^3＋和Cr^3＋在陰極區(qū)與OH^－結(jié)合成氫氧化物沉淀而除去。
①寫出陰極的電極反應(yīng)式：________________。
②電解法中加入氯化鈉的作用是________________。
（3）鉻化學(xué)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(yè)中。

①CrO₃具有強(qiáng)氧化性，遇到有機(jī)物(如酒精)時(shí)，猛烈反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式為____。
②CrO₃的熱穩(wěn)定性較差，加熱時(shí)逐步分解，其固體殘留率隨溫度的變化如右圖所示，則B點(diǎn)時(shí)剩余固體的成分是________________(填化學(xué)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(qiáng)溶液導(dǎo)電性
（3）①4CrO₃＋3C₂H₅OH＋6H₂SO₄=2Cr₂(SO₄)₃＋3CH₃COOH＋9H₂O
②Cr₂O₃

試題分析：：（1）二價(jià)鐵離子有還原性，Cr₂O₇^2-有強(qiáng)氧化性，二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，二價(jià)鐵離子被氧化成三價(jià)鐵離子，Cr₂O₇^2-被還原為Cr³⁺，反應(yīng)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(dāng)pH超過10即c（OH^-）≥10^-4mol?L^-1時(shí)，Cr（OH）₃轉(zhuǎn)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(jià)鉻的廢水放入電解槽內(nèi)，用鐵作陽極，加入適量的氯化鈉進(jìn)行電解，陽極上鐵失電子生成二價(jià)鐵離子，陰極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)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(zhì)，所以蒸餾水的導(dǎo)電能力很小，氯化鈉是強(qiáng)電解質(zhì)，在水中能完全電離導(dǎo)致溶液陰陽離子濃度增大，所以能增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性，故答案為：增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性．（3）①CrO₃具有強(qiáng)氧化性，遇到有機(jī)物（如酒精）時(shí)，乙醇被氧化成乙酸，碳的平均化合價(jià)從-2價(jià)升高到0，1個(gè)乙醇化合價(jià)變化4，CrO₃被還原成綠色的硫酸鉻[Cr₂（SO₄）₃]，鉻的化合價(jià)從+6價(jià)降低到+3價(jià)，1個(gè)CrO₃化合價(jià)變化3，兩者的最小公倍數(shù)是12，再根據(jù)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(shè)CrO₃的質(zhì)量為100g，則CrO₃中鉻元素的質(zhì)量為：，，B點(diǎn)時(shí)固體的質(zhì)量為：100g×76%=76g，Co的質(zhì)量沒有變，所以生成物中Co的質(zhì)量為52g，氧元素的質(zhì)量為16，兩者的個(gè)數(shù)比為，所以B點(diǎn)時(shí)剩余固體的成分是Cr₂O₃，故答案為：Cr₂O₃．