Question

铬抗腐蚀性高，在钢中含量达到12%称为不锈钢．工业上冶炼铬的主要步骤如图所示：

试回答下列问题
（1）已如步骤Ⅱ的反应方程式为：
8Na₂CrO₄+6Na₂S+23H₂O→8Cr（OH）₃↓十3Na₂S₂O₃十22NaOH
该反应中氧化剂是______（填化学式），生成 lmolCr（OH）₃时转移电子的物质的量为______mol．
（2）步骤IV中电解Cr₂O₃的阳极反应式为______，此时Cr₂O_3?的状态为______．
（3）常温下，铬能慢慢溶于稀盐酸、稀硫酸，但不溶于浓硝酸．其不溶于浓硝酸的原因可能是______．
（4）已如：2CrO₄^2-+2H⁺Cr₂O₇^2-+H₂O
①25．C，K_SP（Ag₂Cr₂O₄）=1.12×10^-12，K_SP（Ag₂Cr₂O₇）=2×10^-7，往Na₂Cr₂O₇溶液中加入AgNO₃溶液，最终只生成一种砖红色沉淀，该沉淀的化学式是______．
②将wg固体Na₂CrO₄溶于适量水配成lL溶液，该溶液中有关粒子的浓度与pH的关系如下表：

由上表可知：
Ⅰ．要使溶液中CrO₄^2-的量达到最大，应控制溶液的pH______（用＞、＜、=及相关数据表示）．
Ⅱ． w g固体Na₂CrO₄的物质的量n=______（用数学表达式表示）．

Answer 1

【答案】分析：（1）标出化合价，通过化合价的变化判断氧化剂和转移电子数目；
（2）Cr₂O₃为离子化合物，晶体不导电，熔融状态下电离成Cr³⁺和O^2-，O^2-在阳极放电；
（3）浓硝酸具有强氧化性，能使铬钝化；
（4）根据溶度积常数大小来判断生成沉淀的物质；
（5）观察表中数据变化规律，完成相应填空．
解答：解：（1）Cr化合价从+6→+3，化合价降低3，故Na₂CrO₄作氧化剂，生成 lmolCr（OH）₃时转移电子的物质的量为 3mol．
故答案为：Na₂CrO₄  3．
（2）熔融状态时，Cr₂O_3?发生电离：Cr₂O₃═2Cr³⁺+3O^2-，电解Cr₂O₃的阳极反应式为：2O^2--4e^-═O₂↑，
故答案为：2O^2--4e^-═O₂↑ 液态（或熔融态）．
（3）铬能慢慢溶于稀盐酸、稀硫酸，但不溶于浓硝酸，说明铬被浓硝酸氧化成致密的保护膜．
故答案为：表面生成致密氧化膜（或发生钝化）．
（4）①因K_SP（Ag₂Cr₂O₄）=1.12×10^-12，K_SP（Ag₂Cr₂O₇）=2×10^-7，沉淀溶解平衡由溶解度小的向更小的方向转化，所以往Na₂Cr₂O₇溶液中加入AgNO₃溶液，最终只生成一种砖红色沉淀，该沉淀为：Ag₂CrO₄．
故答案为：Ag₂CrO₄．    
   ②观察表中数据可知，PH增大，c（CrO₄^2-）增大，PH=9时，c（CrO₄^2-）=0.996，故要使溶液中CrO₄^2-的量达到最大，应控制溶液的pH＞9；
铬元素存在形式有：CrO₄^2-、Cr₂O₇^2-、HCrO₄^-，根据物料守恒w g固体Na₂CrO₄的物质的量为：n═n（CrO₄^2-）+c（Cr₂O₇^2-）+n（HCrO₄^-）．
故答案为：Ⅰ．＞9Ⅱ．n（CrO₄^2-）+c（Cr₂O₇^2-）+n（HCrO₄^-）．
点评：沉淀的生成实际上是沉淀溶解平衡的移动，相同类型的盐可根据溶度积的大小来判断难溶盐生成的难易．