Question

14．食用明胶是水溶性蛋白质混合物，具有很高的营养价值，溶于水形成胶体．而工业明胶中往往含有 超标的重金属Cr，从而对人体造成伤害．  
（1）已知Fe（CrO₂）₂中铬元素是+3价，则其中铁元素是+2价．  
（2）化学上可将某些盐写成氧化物的形式，如Na₂SiO₃可写成Na₂O•SiO₂，则Fe（CrO₂）₂可写成FeO•Cr₂O₃ ．  
（3）明胶的水溶液和K₂SO₄溶液共同具备的性质是c．
a．都不稳定，密封放置沉淀
b．两者均会发生丁达尔效应
c．分散质微粒可通过滤纸  
（4）已知胶体的分散质微粒不能透过半透膜，但小分子或离子能透过半透膜．现将10mL明胶的水溶液与5mL NaBr溶液混合后装入半透膜袋内，将此半透膜袋浸入盛蒸馏水的烧杯中．若要求只检验一种离子，就能证明Na⁺、Br^-透过半透膜，写出检验该离子的实验方法：取烧杯中的少量液体，向其中滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，有浅黄色沉淀产生，即证明Na⁺、Br^-已透过半透膜；
（5）铬的化合价除了+3和+6价外，还有0，+2，+4和+5价等．现有24mL浓度为0.05mol•L^-1的Na₂SO₃溶液恰好与20mL浓度为0.02mol•L^-1的Na₂Cr₂O₇溶液完全反应，则元素Cr在还原产物中的化合价为+3价．

Answer 1

分析 （1）根据化合物中化合价的代数和为零计算；
（2）类比Na₂SiO₃可写成Na₂O•SiO₂完成Fe（CrO₂）₂的氧化物的形式；
（3）a．胶体较稳定；
b．溶液无丁达尔效应；
c．胶粒可透过滤纸；　 
（4）离子半径r（Na⁺）＜r（Br^-），若Br^-能透过半透膜，则Na⁺必然也能透过半透膜；
（5）亚硫酸具有还原性，重铬酸钾具有强氧化性，二者发生氧化还原反应，亚硫酸被氧化生成硫酸，重铬酸钾被还原，根据转移电子守恒计算Cr元素在还原产物中的化合价．

解答 解：（1）Fe（CrO₂）₂中，氧元素的化合价是-2价，总的负价是-8价，铬元素的化合价是+3价，2个铬原子化合价是+6价，所以铁元素化合价是+2价；
故答案为：+2；
（2）Fe（CrO₂）₂ 中铁元素化合价是+2价，氧化物为FeO，铬元素化合价+3价，氧化物为Cr₂O₃，所以Fe（CrO₂）₂写成氧化物形式为FeO•Cr₂O₃，
故答案为：FeO•Cr₂O₃ ；
（3）a．胶体较稳定，溶液是稳定的，故A错误；
b．溶液无丁达尔效应，胶体有丁达尔效应，故b错误；
c．胶粒和溶液都可透过滤纸，故c正确；
故答案为：c；
（4）淀粉胶体不能透过半透膜而留在半透膜袋内，Na⁺、Br-能透过半透膜进入蒸馏水中．
因为离子半径r（Na⁺）＜r（Br^-），若Br-能透过半透膜，则Na⁺必然也能透过半透膜，因此只要检验Br-即可证明．据此设计实验方案为：
取烧杯中的少量液体，向其中滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，有浅黄色沉淀产生，即证明Na⁺、Br^-已透过半透膜．
故答案为：取烧杯中的少量液体，向其中滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，有浅黄色沉淀产生，即证明Na⁺、Br^-已透过半透膜；
（5）n（H₂SO₃）=0.05mol/L×0.024L=0.0012mol，n（K₂Cr₂O₇）=0.02mol/L×0.02L=0.0004mol，亚硫酸具有还原性，重铬酸钾具有强氧化性，二者发生氧化还原反应，亚硫酸被氧化生成硫酸，重铬酸钾被还原，设Cr元素在还原产物中的化合价为x，根据转移电子守恒得0.0012mol×（6-4）=0.0004mol×2×（6-x），x=+3，
故答案为：+3．

点评 本题考查氧化还原反应有关计算、离子检验、胶体性质等知识点，为高频考点，易错点是离子检验中化学用语的正确使用，知道氧化还原反应中转移电子相等，题目难度不大．