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

①④⑥

（填编号）．
（2）反应⑤是可逆反应，向黄色的Na₂CrO₄溶液中加入稀硫酸，溶液逐渐变成橙色，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）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）工业上处理含Cr₂O₇^2-的废水时，一般将剧毒的Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺，其原理是以碳作阴极，铁作阳极，电解含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

．

Answer 1

分析：（1）有元素化合价变化的反应是氧化还原反应；
（2）铬酸根在酸性环境下可以变成重铬酸根；
（3）根据图示信息和氢氧化铝的性质来书写；
（4）根据Ksp表达式以及其意义来计算；
（5）在电解池中，阳极是活泼金属电极时，则电极本身失去电子，阴极上是电解质中阳离子得电子的反应，重铬酸根具有强氧化性，亚铁离子具有还原性．

解答：解：（1）结合图中的转化关系，有元素化合价变化的反应是①④⑥，均属于氧化还原反应，故答案为：①④⑥；
（2）根据图中的转化关系⑤，可知铬酸根在酸性环境下可以变成重铬酸根，黄色溶液逐渐变成橙色，实质是：2CrO₄^2-+2H⁺ Cr₂O₇^2-+H₂O，故答案为：2CrO₄^2-+2H⁺ Cr₂O₇^2-+H₂O；
（3）根据图示转化关系③⑦，可以知道Cr（OH）₃既能和强酸反应又能和强碱反应，和强碱反应的实质是：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O，故答案为：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O；
（4）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；
（5）在电解池中，阳极是活泼金属铁电极时，则电极本身失去电子，即Fe-2e^-=Fe²⁺，根据放电顺序阴极上是电解质中氢离子得电子的反应，即2H⁺+2e=H₂↑，重铬酸根具有强氧化性，能将生成的亚铁离子氧化为三价，即6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；2H⁺+2e=H₂↑；6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O．

点评：本题考查学生氧化还原反应的综合知识，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度较大．