Question

2012年4月15日，中央电视台曝光某些企业用工业明胶制成药用胶囊，流入市场，危害消费者的身体健康．工业明胶生产过程中使用含铬物质做催化剂．铬及其化合物在生产生活中具有十分广泛的用途．
I．交警使用的一种酒精测试仪就利用了K₂Cr₂O₇的强氧化性．反应的原理是2K₂Cr₂O₇+3C₂H₅OH+8H₂SO₄=2Cr₂（SO₄）₃+3CH₃COOH+2K₂SO₄+11H₂O，该反应中若有46g乙醇参加反应，转移电子的数目是

 

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Ⅱ．含铬废水必须经过处理与净化才能排放．
化工厂对产生的含Cr₂O₇^2-的废水通常有如下两种处理工艺：
【工艺一】
利用电解原理：向废水中加入适量的NaCl（增强溶液的导电性），用Fe做电极进行电解，Cr₂O₇^2-被还原为Cr³⁺，然后转化为Cr（OH）₃沉淀除去．
【工艺二】利用原电池原理：在处理池中，焦炭和铁屑与酸性Cr₂O₇^2-溶液形成原电池，使Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺，再在碱性溶液中把Cr³⁺沉淀析出．其工艺流程如下图：
（1）【工艺一】中，将Cr₂O₇^2-转化成Cr³⁺的还原剂是

 

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（2）【工艺二】中，处理池中原电池反应的总反应式为：
Cr₂O₇^2-+3Fe+14H⁺=2Cr³⁺+3Fe²⁺+7H₂O，当消耗28gFe时，转移的电子数是：

 

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（3）沉淀池中，可用石灰乳对Cr³⁺进行沉降．写出沉降Cr³⁺的离子方程式：

 

Answer 1

考点：氧化还原反应,原电池和电解池的工作原理

专题：氧化还原反应专题,电化学专题

分析：I．该反应中Cr元素化合价由+6价变为+3价、C元素化合价由-2价变为0价，根据乙醇和转移电子之间关系式计算；
II．（1）阳极上铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子具有还原性，将Cr₂O₇^2-还原为Cr³⁺；
（2）根据铁和转移电子之间的关系式计算；
（3）石灰乳和铬离子反应生成氢氧化铬沉淀和钙离子．

解答： 解：I．该反应中Cr元素化合价由+6价变为+3价、C元素化合价由-2价变为0价，乙醇的物质的量=

46g

46g/mol

=1mol，1mol乙醇完全反应转移电子数目=1mol×2×2×N_A/mol=4N_A，故答案为：4N_A；
II．（1）阳极上铁失电子生成Fe ²⁺，Fe ²⁺ 具有还原性，将Cr₂O₇^2-还原为Cr³⁺，故答案为：
Fe ²⁺；
（2）当消耗28gFe时，消耗n（Fe）=

28g

56g/mol

=0.5mol，转移电子数=0.5mol×2×N_A/mol=N_A，故答案为：N_A；
（3）石灰乳和铬离子反应生成氢氧化铬沉淀和钙离子，离子方程式为2Cr³⁺+3Ca（OH）₂=2Cr（OH）₃+3Ca²⁺，故答案为：2Cr³⁺+3Ca（OH）₂=2Cr（OH）₃+3Ca²⁺．

点评：本题考查了氧化还原反应，明确物质的性质是解本题关键，再结合各个物理量之间的关系式计算，注意（3）题石灰乳要写化学式、澄清石灰水写离子，为易错点．