题目内容

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
①④⑧
(填编号),其中需要使用氧化剂的是
④⑧
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:
2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+Cr2O72-+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
Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O

(4)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的反应的离子方程式.阳极
Fe-2e=Fe2+
Fe-2e=Fe2+
 阴极
2H++2e=H2
2H++2e=H2
溶液中
6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O
6Fe2++Cr2O72-+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
AgCl
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2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O,
故答案为:2CrO42-+2H+ Cr2O72-+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
Cr2O72-发生氧化还原反应,Cr2O72-转化为Cr3+,则溶液中发生的离子反应为6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O,
故答案为:Fe-2e=Fe2+;H++2e=H2↑;6Fe2++Cr2O72-+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.
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