题目内容

【题目】金属铬(Cr)的本意是颜色，因为它的化合物或离子都有美丽的颜色。下表是几种常见含铬的离子水溶液的颜色：

离子

Cr2O72-

Cr(OH)4

Cr3+

CrO42-

Cr2+

颜色

橙色

绿色

蓝紫色

黄色

蓝色

(1)铬铁矿的主要成分是Fe(CrO2)2，该物质中三种元素的化合价均为整数，则Cr的化合价是_____________。

(2)向Na2CrO4溶液中加入浓盐酸，溶液会变为蓝紫色并有黄绿色气体产生，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为_____________。

(3)向Na2Cr2O7溶液中加入浓NaOH溶液，会变成黄色，请解释原因(用离子方程式和必要的文字说明)_____________________________________________。

(4)工业上以铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2,含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质]为主要原料，生产重铬酸钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O)。主要工艺流程如下：

①滤渣的成分是_____________(写化学式)

②写出煅烧过程中，所发生的非氧化还原反应的化学方程式(任写一个)______________________。

③煅烧过程中，所发生的氧化还原反应如下：(其中浸出液显黄色),请完成下面化学方程式并配平。

□Fe(CrO2)2+□Na2CO3+□O2=□_________+□Fe2O3+□CO2

④工业上在重铬酸钠溶液中加入适量稀硫酸，用石墨作电极电解生产金属铬，阴极的电极反应式为__________________。

【答案】 +3 1∶3 NaCr2O7溶液中存在Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H，c(OH-)增大平衡正向移动，从而使溶液中c(CrO42-)增大，溶液显黄色 Al(OH)3 H2SiO3 Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑或Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ 4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO38Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2 Cr2O72-+12e-+14H+=2Cr+7H2O

【解析】(1)铬铁矿的主要成分是Fe(CrO2)2，铁有+2 +3价，该物质中三种元素的化合价均为整数，所以则Cr的化合价是+3价。

(2)由已知向Na2CrO4溶液中加入浓盐酸，溶液会变为蓝紫色并有黄绿色气体产生，知

2CrO42-+ 16H++ 6Cl_= Cr3++ 3Cl2+ 8H2O所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3。

(3)向Na2Cr2O7溶液为橙色，加入浓NaOH溶液，会变成黄色的CrO42-。没有化合价发生变化，所以发生水解反应，方程式为：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H，c(OH-)增大平衡正向移动，从而使溶液中c(CrO42-)增大，溶液显黄色 。

（4）铬铁矿的主要成分为Fe(CrO2)2,含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质，加纯碱煅烧发生的反应为SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑

(3)4Fe(CrO2)2＋7O2＋8Na2CO32Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2

水浸过滤后滤液再通CO2的产物为Al(OH)3 H2SiO3，所以①滤渣的成分是Al(OH)3 H2SiO3。

②煅烧过程中，所发生的非氧化还原反应的化学方程式Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑或Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ 。

③煅烧过程中发生□Fe(CrO2)2+□Na2CO3+□O2=□____+□Fe2O3+□CO2,属于氧化还原反应，根据电子守恒进行配平为：4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO38Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2

④工业上在重铬酸钠溶液中加入适量稀硫酸，用石墨作电极电解生产金属铬，知Na2Cr2O7 Cr发生还原反应做阴极，阴极的电极反应式为Cr2O72-+12e-+14H+=2Cr+7H2O。

练习册系列答案
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