元素铬(Cr)在自然界主要以+3价和+6价存在。(1)+6价的Cr能引起细胞的突变而对人体不利,可用亚硫**将...
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元素铬(Cr)在自然界主要以+3价和+6价存在。
(1)+6价的Cr能引起细胞的突变而对人体不利,可用亚硫**将其还原。离子反应方程式为:3SO+Cr2O+8H+===2Cr3++3SO+4H2O,该反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(2)工业上利用铬铁矿( FeO·Cr2O3)冶炼铬的工艺流程如图所示:
①为加快焙烧速率和提高原料的利用率,可采取的措施之一是____________。
②水浸Ⅰ要获得浸出液的*作是________。
③浸出液的主要成分为Na2CrO4,加入Na2S反应后有Na2SO4生成,则*作Ⅱ发生反应的离子方程式为____________________________________。
(3)常温下Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-32,若要使Cr3+完全沉淀,pH为________[c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1可认为完全沉淀]。
(4)以铬**(Na2CrO4)为原料,用电化学法可制备重铬**(Na2Cr2O7),实验装置如图所示(已知:2CrO+2H+===Cr2O+H2O)。
①阳极的电极反应式为_____________________。
②电解一段时间后,测得阳极区溶液中Na+物质的量由a mol变为b mol,则生成重铬**的物质的量为__________mol。
【回答】
* (1)1∶3
(2)①将铬铁矿粉碎(或其他合理措施) ②过滤 ③8CrO+3S2-+20H2O===8Cr(OH)3↓+3SO+16OH-
(3)5(或≥5)
(4)①2H2O-4e-===O2↑+4H+(或4OH--4e-===O2↑+2H2O) ②
解析 (1)还原剂为SO,氧化剂为Cr2O,离子反应方程式为:3SO+Cr2O+8H+===2Cr3++3SO+4H2O,该反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3。
(2)①影响化学反应速率的因素:物质的表面积大小,表面积越大,反应速率越快。为加快焙烧速率和提高原料的利用率,可采取的措施是:将铬铁矿粉碎(或其他合理措施)。
②可用过滤分离固体和液体,水浸Ⅰ要获得浸出液的*作是过滤。
③Na2CrO4将Na2S氧化成Na2SO4,由得失电子守恒和质量守恒,*作Ⅱ发生反应的离子方程式为:8CrO+3S2-+20H2O===8Cr(OH)3↓+3SO+16OH-。
(3)Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)·c3(OH-),若c(Cr3+)=10-5 mol·L-1时,c(OH-)= mol·L-1=10-9 mol·L-1,常温时c(H+)=10-5 mol·L-1,pH=5(或≥5)。
(4)①电解池中阳极发生氧化反应,电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+(或4OH--4e-===O2↑+2H2O)。
②电解一段时间后,测得阳极区溶液中Na+物质的量由a mol变为b mol,则溶液中移动的电荷为(a-b) mol,所以外电路中转移的电子为(a-b) mol,阳极的电极反应为:2H2O-4e-===O2↑+4H+,则阳极生成的*离子为(a-b) mol,已知:2CrO+2H+===Cr2O+H2O,所以阳极消耗的CrO为(a-b) mol,则生成重铬**的物质的量为 mol。
知识点:电化学 胶体
题型:综合题