铬是人体必需元素.如含量不足会影响糖类和脂类的代谢.过高则会引起急性中毒．有关含铬化合物的相互转化关系如下回答下列问题:(1)上述反应中需用氧化剂的是④.⑧④.⑧．(2)工业上处理含Cr2O72-的废水时.一般将剧毒的Cr2O72-转化为Cr3+.以碳为阴极.铁作阳极.电解处理含NaCl.Cr2O72-的酸性废水．写出电极反应和溶液中进行� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（2010?汕头一模）铬是人体必需元素，如含量不足会影响糖类和脂类的代谢，过高则会引起急性中毒．有关含铬化合物的相互转化关系如下
回答下列问题：
（1）上述反应中需用氧化剂的是

④、⑧

（填编号）．
（2）工业上处理含Cr₂O₇^2-的废水时，一般将剧毒的Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺，以碳为阴极，铁作阳极，电解处理含NaCl、Cr₂O₇^2-的酸性废水．写出电极反应和溶液中进行的反应的离子方程式：阳极

Fe-2e-═Fe²⁺

阴极

2H⁺+2e═H₂↑

溶液中

6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O

（3）反应⑤是可逆反应，在Na₂CrO₄溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色，写出该反应的离子方程式

2CrO₄^2-+2H⁺

Cr₂O₇^2-+H₂O

2CrO₄^2-+2H⁺

Cr₂O₇^2-+H₂O

．
（4）已知Ag₂CrO₄和AgCl的Ksp分别为9.0×10^-12、1.56×10^-10，向含有相同浓度的Na₂CrO₄和NaCl的混合溶液中逐滴加入硝酸银溶液，首先生成的沉淀是

AgCl

．
（5）要将Fe³⁺溶液中的杂质离子Cr³⁺除去，可加入过量NaOH溶液，过滤后再用酸溶解．写出有关的离子方程式

Cr³⁺+4OH^-═CrO₂^-+2H₂O；Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓、Fe（OH）₃+3H⁺═Fe³⁺+3H₂O

．

分析：（1）根据化合价的变化判断反应是否需要氧化剂；
（2）铁作阳极，电极本身被氧化，反应式为Fe-2e-═Fe²⁺，溶液呈酸性，H⁺离子在阴极放电生成氢气，反应式为2H⁺+2e═H₂↑，生成的Fe²⁺离子与Cr₂O₇^2-离子发生氧化还原反应；
（3）在Na₂CrO₄溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色，说明黄色的CrO₄^2-离子与离子反应产生橙色的Cr₂O₇^2-离子；
（4）根据溶度积常数判断开始沉淀时需要银离子的浓度，以此判断首先生成沉淀的物质；
（5）要将Fe³⁺溶液中的杂质离子Cr³⁺除去，可加入过量NaOH溶液，发生的反应分别有Cr³⁺+4OH^-═CrO₂^-+2H₂O；Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓，
过滤后再用酸溶解，反应为Fe（OH）₃+3H⁺═Fe³⁺+3H₂O．

解答：解：（1）反应Cr³⁺→CrO₄^2-，CrO₂^-→CrO₄^2-中，Cr元素的化合价都升高，被氧化，需加入氧化剂，故答案为：④、⑧；
（2）铁作阳极，电极本身被氧化，反应式为Fe-2e-═Fe²⁺，溶液呈酸性，H⁺离子在阴极放电生成氢气，反应式为2H⁺+2e═H₂↑，Fe²⁺离子与Cr₂O₇^2-离子发生氧化还原反应生成Fe³⁺离子
和Cr³⁺离子，反应离子方程式为6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案为：阳极：Fe-2e-═Fe²⁺；阴极：2H⁺+2e═H₂↑；溶液中：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
（3）在Na₂CrO₄溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色，说明黄色的CrO₄^2-离子与离子反应产生橙色的Cr₂O₇^2-离子，
该反应为可逆反应，反应式为2CrO₄^2-+2H⁺

Cr₂O₇^2-+H₂O，故答案为：2CrO₄^2-+2H⁺

Cr₂O₇^2-+H₂O；
（4）根据溶度积常数判断，开始生成Ag₂CrO₄沉淀时，c（Ag⁺）=

9.0×10-12

c(Cr

-2

)

，开始生成AgCl沉淀时，c（Ag⁺）=

1.56×10-10

c(Cl-)

，向含有相同浓度的Na₂CrO₄和NaCl的混合溶液中逐滴加入硝酸银溶液，开始生成沉淀时，后者需要的银离子浓度较小，首先生成沉淀；故答案为：AgCl；
（5）要将Fe³⁺溶液中的杂质离子Cr³⁺除去，可加入过量NaOH溶液，发生的反应分别有Cr³⁺+4OH^-═CrO₂^-+2H₂O；Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓，过滤后再用酸溶解，
反应为Fe（OH）₃+3H⁺═Fe³⁺+3H₂O，故答案为：Cr³⁺+4OH^-═CrO₂^-+2H₂O；Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓、Fe（OH）₃+3H⁺═Fe³⁺+3H₂O．

点评：本题考查较为综合，涉及氧化还原反应的判断、电解、可逆反应、难溶电解质的转化以及除杂等问题，题目难度中等，本题电解电极方程式的书写以及除杂原理的探究等问题．

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完成下列探究过程：
（1）提出假设：
假设1：溶液中存在SO₃^2-、SO₄^2-
假设2：

溶液中存在SO₃^2-和HCO₃^-

；
假设3：

溶液中存在HCO₃^-和SO₄^2-

；
假设4：溶液中存在SO₃^2-、SO₄^2-、HCO₃^-
（2）基于假设4，设计出实验方案，将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中．
[提示]Ⅰ、在答题卡上按照下表的方式作答，注意前后内容的对应．
Ⅱ、注意文字简洁，超出答题卡空间视为无效．
Ⅲ、可不填满，也可增加步骤．

步骤编号	实验操作	预期现象和结论
①
②
③
④
…	…	…

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实验	实验现象	结论
A	左烧杯中铁表面有气泡，右边烧杯中铜表面有气泡	活动性：Al＞Fe＞Cu
B	左边棉花变为橙色，右边棉花变为蓝色	氧化性：Cl₂＞Br₂＞I₂
C	白色固体先变为淡黄色，后变为黑色	溶解性：AgCl＞AgBr＞Ag₂S
D	锥形瓶中有气体产生，烧杯中液体变浑浊	非金属性：Cl＞C＞Si