Question

【题目】铬化学丰富多彩，由于铬光泽度好，常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各 种性能的不锈钢，CrO3大量地用于电镀工业中．

（1）在如图装置中，观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡，而图 2 装置中铜电 极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体．
图 2 装置中铬电极的电极反应式
（2）最近赣州酒驾检查特别严，利用 CrO3 具有强氧化性，有机物（如酒精）遇到 CrO3 时，猛烈反应，CrO3 被还原成绿色的硫酸铬[Cr2（SO4）3]，另该过程中乙醇被氧化成乙酸，从而增强导电性，根据电流大小可自动换算出酒精含量．写出该反应的化学方程式为 ．
（3）虽然铬加到铁中可将铁做成不锈钢可减少金属腐蚀，但 生产成本高，生活中很多情况下还是直接使用钢铁，但易腐蚀，利用右图装置 ，可以模拟铁的电化学防护．若 X 为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关 K 应置于处．若 X 为锌，开关K 置于处．
（4）CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水，这是工业上造成铬污染的主要原因．净化处理方法之一是将含+6 价 Cr 的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入适量的 NaCl 进行电解：阳极区生成的 Fe2+和 Cr2O72﹣发生反应，生成的 Fe3+和 Cr3+在阴极 区与OH﹣结合生成 Fe（OH）3和 Cr（OH）3 沉淀除去，已知某条件下的KspFe（OH）3=3.0×10﹣31 ， KspCr（OH）3=6.0×10﹣38 ． 已知电解后的溶液中 c（Fe3+）为 2.0×10﹣6 molL1 ， 则溶液中 c（Cr3+）=molL﹣1 ．

Answer 1

【答案】
（1）NO3﹣+4H++3e﹣=NO↑+2H2O
（2）4CrO3+3C2H5OH+6H2SO4=2Cr2（SO4）3+3CH3COOH+9H2O
（3）N；N或M
（4）4.0×10﹣13
【解析】解：（1）图1装置铜电极上产生大量的无色气泡，说明Cr的活泼性大于Cu，而图 2装置中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体，说明Cr为正极、Cu为负极，则Cr和硝酸能产生钝化现象，正极上硝酸根离子得电子发生还原反应生成NO，电极反应式为：NO3﹣+4H++3e﹣=NO↑+2H2O，
所以答案是：NO3﹣+4H++3e﹣=NO↑+2H2O；
（2.）由题目信息可知，CrO3、C2H5OH、H2SO4反应生Cr2（SO4）3、CH3COOH，同时还有水生成，反应方程式为：4CrO3+3C2H5OH+6H2SO4=2Cr2（SO4）3+3CH3COOH+9H2O，
所以答案是：4CrO3+3C2H5OH+6H2SO4=2Cr2（SO4）3+3CH3COOH+9H2O；
（3.）若 X 为碳棒，开关 K 应置于M处，构成原电池，Fe为负极，加速Fe的腐蚀，开关 K 应置于N处，构成原电池，Fe为阴极，被保护，减缓铁的腐蚀，
若 X 为锌，开关 K 应置于M处，构成原电池，Zn为负极，Fe被保护，减缓铁的腐蚀，开关 K 应置于N处，构成原电池，Fe为阴极，被保护，减缓铁的腐蚀，
所以答案是：N；N或M；（4）Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）×c3（OH﹣）=2.0×10﹣6×c3（OH﹣）=3.0×10﹣31 ，
Ksp[Cr（OH）3]=c（Cr3+）×c3（OH﹣）=6.0×10﹣38
联立可得c（Cr3+）=4.0×10﹣13mol/L，
所以答案是：4.0×10﹣13 ．