Question

汞（Hg）、铬（Cr）是影响环境污染、生物效应和人类健康的重金属元素。

I、铬广泛应用于钢铁工业、磁带和录像带等方面。

（1）工业常采用“铝在高温条件下还原铬绿（Cr₂O₃）”制备铬单质，该反应的化学方程式为                                                   。

II、含铬的工业废水会导致慢性中毒。处理含+6价铬的废水时可得到铁氧体（其组成可写作[Fe²⁺Fe³⁺_(2-x) Cr³⁺_x]O₄）。

（2）加过量FeSO₄的目的是                                         。

（3）配平步骤①的反应的离子方程式  Fe²⁺+   Cr₂O₇^2—+  _____==   Fe³⁺+   Cr³⁺+  H₂O

并计算铁氧体（ [Fe²⁺Fe³⁺_(2-x) Cr³⁺_x]O₄）中X=     _________________。

（4）下表是实验检测中心对某地区二个点的土壤样品（每个点分三层取样，共6个样品）进行了有机质和铬总量的测定，结果见下表。

样品序号	取样深度(m)	有机质(×10—2g)	总铬(×10—6g)
样品A-1	0.00 ~ 0.30	2.81	114
样品A-2	0.30 ~ 0.60	1.72	111
样品A-3	1.20 ~ 1.80	1.00	88
样品B-1	0.00 ~ 0.30	2.60	116
样品B-2	0.30 ~ 0.60	2.48	112
样品B-3	1.20 ~ 1.80	1.83	106

 

从表中你可以得出的结论有                                            （答一点即可）。

（5）工业上以铬酸钾（K₂CrO₄）为原料，电化学法制备重铬酸钾，装置如图。反应为：4K₂CrO₄+4H₂O2K₂Cr₂O₇+4KOH+2H₂↑+O₂↑已知K₂CrO_4­铬酸钾溶液中存在平衡：2CrO₄^2－(黄色)+2H^＋Cr₂O₇^2－(橙色)+H₂O通电后阳极区溶液由    变为     。原因是                       。

 

 

Answer 1

【答案】

（15分）（1）2Al + Cr₂O₃2Cr+Al₂O₃（3分）

（2）还原Cr₂O₇^2—，为铁氧体提供Fe^2＋（2分）

（3）6；1；14H⁺；6；2；7（2分）  0.5（2分）

（4）随着取样深度加深，有机质的含量减少、总铬量也减少；或者有机质的污染来源于人为更大；（2分）（其他合理答案均可）

（5）黄色 （1分）；橙色（1分）；阳极发生4OH^——4e^—==2H₂O+O₂↑，c(H⁺)增大，使2CrO₄^2－(黄色)+2H^＋Cr₂O₇^2－(橙色)+H₂O平衡向右移动（2分）

【解析】

试题分析：（1）由铝热反应类推可得，2Al + Cr₂O₃2Cr+Al₂O₃；（2）过量硫酸亚铁的目的是将Cr₂O₇^2—还原为Cr³⁺，为铁氧体提供Fe^2＋；（3）由电子、电荷、原子守恒可知，6Fe²⁺+Cr₂O₇^2—+14H⁺==6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；由6Fe²⁺+Cr₂O₇^2—+14H⁺==6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O可知，(2—x)/x=6/2，则x=0.5；（4）读表可知，随着取样深度加深，有机质的含量减少、总铬量也减少；或者有机质的污染来源于人为更大；（5）由题意可知，阳极反应式为4OH^——4e^—==2H₂O+O₂↑，则阳极区c(OH^—)减小，使2CrO₄^2－(黄色)+2H^＋Cr₂O₇^2－(橙色)+H₂O的平衡右移，溶液由黄色变为橙色。

考点：考查铝热反应、氧化还原反应、离子方程式、物质的量在化学方程式计算中的应用、电解原理、化学平衡等相关知识。