Question

2．铬是不锈钢中一种重要的元素，铬的毒性与其存在的价态有关，低价铬对人体基本无害，六价铬比三价铬毒性高100倍，并易被人体吸收且在体内蓄积，有关含铬化合物的相互转化关系如图甲

回答下列问题：
（1）从图中信息判断，Cr（OH）₃是两性氢氧化物（填写“酸性”、“碱性”或“两性”），相关反应的离子方程式为Cr（OH）₃+3H⁺=Cr³⁺+3H₂O、Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O．
（2）图中所示转化过程中需要加入氧化剂的是dg（填写表示转化过程的小写字母）．
（3）在水溶液中橙色的Cr₂O₇^2-与黄色的CrO₄^2-有下列平衡关系：Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺．
①向K₂Cr₂O₇稀溶液中加入NaOH溶液后，溶液颜色的变化是由橙色变为黄色．
②以铬酸钾（K₂CrO₄）为原料，电化学法制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的实验装置示意图如图乙：
阳极室中的电极反应式是4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，阴极室中的KOH的物质的量变大（填写“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）CrO₃具有强氧化性，热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率（$\frac{剩余固体的质量}{原始固体的质量}$×100%）随温度的变化如图丙所示．
①三氧化铬在稀硫酸环境中氧化乙醇，CrO₃变为绿色的Cr₂（SO₄）₃，乙醇被完全氧化为CO₂，则其化学方程式是4CrO₃+C₂H₅OH+6H₂SO₄=2Cr₂（SO₄）₃+2CO₂↑+9H₂O．
②图中B点所示固体的化学式是Cr₂O₃．

Answer 1

分析 （1）由图转化关系可知Cr（OH）₃可与酸反应生成Cr³⁺，与碱反应生成CrO₂^-；
（2）根据化合价的变化判断，需加入氧化剂，则Cr元素化合价升高；
（3）①向K₂Cr₂O₇稀溶液中加入NaOH溶液，平衡正向移动；
②以铬酸钾（K₂CrO₄）为原料，电化学法制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇），由Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺可知，阳极生成氧气和H⁺，Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺平衡逆向移动生成K₂Cr₂O₇，阴极生成OH^-；
（4）①酸性条件下，CrO₃和C₂H₅OH发生氧化还原反应生成Cr₂（SO₄）₃和CO₂，结合质量守恒书写；
②根据质量守恒定律，在变化过程中，Cr的质量没有变，计算B中Cr、O原子质量，进而计算计算氧原子和铬原子的个数比确定化学式．

解答 解：（1）由图转化关系可知Cr（OH）₃可与酸反应生成Cr³⁺，离子方程式为Cr（OH）₃+3H⁺=Cr³⁺+3H₂O，与碱反应生成CrO₂^-，离子方程式为Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O，故答案为：两性；Cr（OH）₃+3H⁺=Cr³⁺+3H₂O、Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O；
（2）Cr³⁺转化为CrO₄^2-，CrO₂^-转化为CrO₄^2-，Cr元素化合价升高，需加入氧化剂，故答案为：dg；
（3）①向K₂Cr₂O₇稀溶液中加入NaOH溶液，平衡正向移动，颜色由橙色变为黄色，故答案为：由橙色变为黄色；
②以铬酸钾（K₂CrO₄）为原料，电化学法制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇），由Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺可知，阳极生成氧气和H⁺，电极方程式为4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，
Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺平衡逆向移动生成K₂Cr₂O₇，阴极生成OH^-，KOH的物质的量变大，
故答案为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；变大；
（4）①酸性条件下，CrO₃和C₂H₅OH发生氧化还原反应生成Cr₂（SO₄）₃和CO₂，方程式为4CrO₃+C₂H₅OH+6H₂SO₄=2Cr₂（SO₄）₃+2CO₂↑+9H₂O，
故答案为：4CrO₃+C₂H₅OH+6H₂SO₄=2Cr₂（SO₄）₃+2CO₂↑+9H₂O；
②设CrO₃的质量为100g，则CrO₃中铬元素的质量为100g×$\frac{52}{52+16×3}$=52g，B点时固体的质量为：100g×76%=76g，Cr的质量没有变，所以生成物中Cr元素的质量为52g，氧元素的质量为76g-52g=24g，Cr、O原子个数比为$\frac{52}{52}$：$\frac{24}{16}$=2：3，所以B点时剩余固体的成分是Cr₂O₃，故答案为：Cr₂O₃．

点评 本题考查较综合，涉及无机物推断、氧化还原反应、电解池原理等知识点，同时考查学生获取信息、加工信息能力，需要学生具备扎实的基础，题目难度中等．