Question

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）上述转化关系中属于氧化还原反应的是

①④⑧

（填编号），其中需要使用氧化剂的是

④⑧

（填编号）．
（2）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

．
（3）由图示信息可知，有一种含铬化合物显两性，写出该化合物与NaOH溶液反应的离子方程式：

Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O

．
（4）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

．
（5）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

．

Answer 1

分析：（1）根据Cr元素的化合价变化来分析氧化还原反应，若Cr元素的化合价升高，则需要加入氧化剂；
（2）根据Na₂CrO₄溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色及图中反应⑤的转化来解答；
（3）根据氢氧化铝具有两性来分析Cr（OH）₃的性质，并完成离子反应；
（4）电解池中，金属作阳极时，金属失去电子，溶液中的阳离子得到电子，并利用氧化还原反应来分析溶液中的离子反应；
（5）根据溶度积计算沉淀需要的Ag⁺的浓度，浓度小的首先转化为沉淀．

解答：解：（1）上述几步转化中，①中Cr元素的化合价降低，④⑧中Cr元素的化合价升高，则①④⑧属于氧化还原反应，且④⑧中需要加入氧化剂，
故答案为：①④⑧；④⑧；
（2）由Na₂CrO₄溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色及转化⑤可知，发生的离子反应为2CrO₄^2-+2H⁺ Cr₂O₇^2-+H₂O，
故答案为：2CrO₄^2-+2H⁺ Cr₂O₇^2-+H₂O；  
（3）转化图中只有氢氧化铬与氢氧化铝类似，则氢氧化铬具有两性，能与碱反应，离子反应为Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O，
故答案为：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O；   
（4）铁作阳极，则阳极反应为Fe-2e=Fe²⁺，溶液中的阳离子H⁺在阴极放电，则阴极反应为H⁺+2e=H₂↑，电解产生的亚铁离子具有还原性，与
Cr₂O₇^2-发生氧化还原反应，Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺，则溶液中发生的离子反应为6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案为：Fe-2e=Fe²⁺；H⁺+2e=H₂↑；6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；　　 
（5）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，
设Na₂CrO₄和NaCl的浓度都为1mol/L，
Ag₂CrO₄沉淀时需要的c（Ag⁺）=

9.0×10-12

=3×10^-6，
AgCl沉淀时需要的c（Ag⁺）=1.56×10^-10，则AgCl先沉淀，故答案为：AgCl．

点评：本题考查氧化还原反应及物质的转化，难度较大，（5）是学生解答中的难点，应学会利用溶度积来进行简单计算．