铬是水体的主要污染物之一.可以导致水生生物死亡．化学实验中.若使某步中的有害产物作为另一步的反应物.形成一个循环.就可不再向环境排放该有害物质．例如处理铬的实验循环示意图如下:(1)在上图所示的编号步骤中.其中反应①所用的试剂是硫酸酸化的H2O2.请写出该反应的离子方程式 ,(2)现有含Cr3+和Fe3+的溶液.使用NaOH溶液和盐酸.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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铬是水体的主要污染物之一，可以导致水生生物死亡．化学实验中，若使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该有害物质．例如处理铬的实验循环示意图如下：

（1）在上图所示的编号步骤中，其中反应①所用的试剂是硫酸酸化的H₂O₂，请写出该反应的离子方程式

；
（2）现有含Cr³⁺和Fe³⁺的溶液，使用NaOH溶液和盐酸，可将这两种离子相互分离，根据上图信息分析，在涉及的过滤操作中，上述两种离子的存在形态分别是

、

（写化学式）；
工业上利用铬铁矿（FeO?Cr₂O₃）冶炼铬的工艺流程如下：

（3）实验室焙烧铬铁矿可选用的图1装置是

（填序号）．
（4）完成操作1中涉及的化学方程式（在横线上填写物质的化学式及计量数）：

CrO₄^2-+

Cr（OH）₃↓+

S₂O₃^2-+

．
（5）上图流程中，由Cr₂O₃冶炼Cr的化学方程式为

．
（6）目前有一种采用以铬酸钠（Na₂CrO₄）为原料，用电化学法制备重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇）的实验装置如图2所示（已知：2CrO₄^2-+2H⁺═Cr₂O₇^2-+H₂O）．
①写出阴极的电极反应式为

．
②电解一段时间后，测得阳极区溶液中Na⁺物质的量由a mol变为b mol，则此时铬酸钠的转化率为

．

考点：金属的回收与环境、资源保护,氧化还原反应方程式的配平,电解原理

专题：实验题

分析：（1）H₂O₂既具有氧化性，又具有还原性；Cr₂O₇^2-具有强氧化性，能将H₂O₂氧化为O₂，反应中+6价Cr元素被还原为+3价；
（2）从反应③可以看出，Cr（OH）₃可以与NaOH溶液反应生成NaCrO₂，所以除去Fe³⁺中的Cr³⁺时，可以加入过量的NaOH溶液，使Cr³⁺转化为CrO，Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀，在过滤得到的Fe（OH）₃中加入盐酸即得到FeCl₃溶液；
（3）焙烧固体选用坩埚；
（4）根据电荷守恒和原子守恒判断；
（5）两性氢氧化物与强碱反应生成盐和水；
（6）①电解池中阳离子在阴极得电子；
②根据电荷守恒计算．

解答： 解：（1）H₂O₂既具有氧化性，又具有还原性；Cr₂O₇^2-具有强氧化性，能将H₂O₂氧化为O₂，反应中+6价Cr元素被还原为+3价；
故答案为：Cr₂O₇^2-+8H⁺+3H₂O₂═2Cr³⁺+3O₂↑+7H₂O；
（2）从反应③可以看出，Cr（OH）₃可以与NaOH溶液反应生成NaCrO₂，所以除去Fe³⁺中的Cr³⁺时，可以加入过量的NaOH溶液，使Cr³⁺转化为CrO，Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀，在过滤得到的Fe（OH）₃中加入盐酸即得到FeCl₃溶液，故答案为：CrO₂^-；Fe（OH）₃；　
（3）焙烧固体选用坩埚，所以实验室焙烧铬铁矿可选用的装置是d，故答案为：d；
（4）由电荷守恒和氧原子及氢原子原子守恒可知，所以其方程式为4CrO₄^2-+6S+7H₂O=4Cr（OH）₃↓+3S₂O₃^2-+2OH^-，
故答案为：4；6S；7H₂O；4；3；2OH^-；
（5）两性氢氧化物与强碱反应生成盐和水，所以Cr（OH）₃溶于浓氢氧化钠溶液的离子方程式为：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O，
故答案为：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O；
（6）①电解池中阳离子在阴极得电子，则阴极的电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
②电解一段时间后，测得阳极区溶液中Na⁺物质的量由a mol变为b mol，则溶液中移动的电荷为（a-b）mol，所以外电路中转移的电子为（a-b）mol，阳极的电极反应为：2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺，则阳极生成的氢离子为（a-b）mol，已知：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，所以阳极消耗的CrO₄^2-为（a-b）mol，
已知原溶液中CrO₄^2-为

mol，因此铬酸钠的转化率为：

a-b

×100%=

2(a-b)

×100%，故答案为：

2(a-b)

×100%．

点评：本题考查较为综合，涉及实验操作、离子方程式的配平、离子方程式的书写、化学方程式的书写、电解原理的应用、根据方程式的计算等，题目难度中等，解答本题，要充分把握题给信息，牢固掌握物质的性质．

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