Question

（12分）“问题胶囊”事件引发了各方关注和热议，国际食品包装协会秘书长董金狮教授说：“工业明胶中重金属铬的毒性远高于三聚氰胺”。铬是严重的致癌物质，绝不允许含铬废水随意排放。请回答下列问题： 

（1）三聚氰胺中N原子的杂化方式是          .

（2）酸性溶液中过氧化氢能使Cr₂0₇^2-生成蓝色的过氧化铬（CrO₅，分子结构为    ），该反应可用来检验Cr₂0₇^2-的存在。过氧化铬中铬元素的化合价为           , 请写出反应的离子方程式：                    。

（3）一种治理含Cr₂0₇^2-酸性工业废水的方法是向废水中加入适量的食盐，用铁作电极进行电解，Cr₂0₇^2-被还原为Cr³⁺，然后生成Cr(OH)₃沉淀除去，以达到排放标准。

①加适量食盐的目的是          ，与Cr(OH)₃沉淀同时生成的沉淀还可能有          。

②已知电解后溶液中c(Fe³⁺)为4.Ox10^-13mol.L^-1，则溶液中c(Cr³⁺)浓度为               。

    (已知K_sP[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38; K_sp[Cr(OH)₃]=6.0×10^-31)

 

Answer 1

【答案】

（1）sp²和sp³ （2分）  （2）+6    4H₂O₂＋Cr₂O₇^2-＋2H⁺== 2CrO₅＋5H₂O 

（3）①增大离子浓度，增强导电能力    Fe(OH)₃    ② 6.0×10^-6 mol·L^-1 

【解析】（1）根据结构简式可知，环上的氮原子形成1个单键和1个双键，所以是sp2杂化；而氨基中的氮原子全部是单键，因此是sp3杂化。

（2）根据结构简式可知，分子中含有2个过氧链，所以铬原子的化合价是＋6价，反应的离子方程式为4H₂O₂＋Cr₂O₇^2-＋2H⁺== 2CrO₅＋5H₂O。

（3）①氯化钠是强电解质，加入氯化钠能增大离子浓度，增强导电能力；由于铁作阳极，失去电子生成亚铁离子，然后亚铁离子被氧化生成铁离子，最终得到氢氧化铁沉淀。

②根据K_sP[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38; K_sp[Cr(OH)₃]=6.0×10^-31可知，当c(Fe³⁺)为4.Ox10^-13mol.L^-1时，溶液中＝1.0x10^-25mol.L^-1，所以溶液中c(Cr³⁺)浓度＝6.0×10^-6 mol·L^-1。