Question

【题目】铬是一种重要的金属元素，具有多种价态，单质铬是硬度最大的金属，熔点为。回答下列问题：

工业上以铬铁矿主要成分是为原料冶炼铬的流程如图所示：

中铬元素的化合价为_________。

高温氧化时发生反应的化学方程式为________________。

操作a由两种均发生了化学反应的过程构成，其分别是_________、铝热反应。

是两性氢氧化物，请写出其电离方程式_________________。

铬元素能形成含氧酸及含氧酸盐，若测得浓度为的铬酸溶液中含铬元素的微粒浓度分别为、、，试推测溶液呈________填“酸”“碱”或“中”性，原因是______________。

水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用，工业上用下述方法来进行无害化处理并获得有价值的产品。

电解处理含有的污水：用铁作电极电解污水，被阳极区生成的离子还原成，生成的与阴极区生成的结合生成沉淀而除去。则阴极上的电极反应式为_______，若要处理浓度为的污水，理论上需要消耗_______kg的铁。

转化为有价值的产品磁性铁铬氧体：先向含的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁，待充分反应后再通入适量空气氧化部分并加入NaOH，就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。写出在酸性条件下被还原为的离子方程式__________，若处理含不考虑其他含铬微粒的污水时恰好消耗，则当铁铬氧体中时，铁铬氧体的化学式为_______________。

Answer 1

【答案】 灼烧使分解 酸 在溶液里第一步完全电离，则在溶液里只电离，不水解，电离出而使溶液呈酸性 或者 。

【解析】

1)①根据化合物中各元素的正负化合价代数和为0分析。
②根据流程确定反应物和生成物，用化合价升降法配平书写化学方程式。③由流程 →Cr和铝热反应逆推。
(2)模仿Al (OH)3与NaOH、 稀硫酸的反应确定电离产生的离子。

(3)①在阴极H+放电，根据电子守恒和原子守恒计算。
②根据化合价升降法配平书写离子方程式，根据原子守恒和电荷守恒确定化学式。

铬铁矿中加入碳酸钠并通入氧气，高温下将氧化得到、，同时生成，将得到的固体溶于水得到溶液；

中Fe元素化合价为价、O元素化合价为价，根据化合物中各元素化合价代数和为0得铬元素的化合价为价；故答案为；

高温氧化时，和碳酸钠、氧气发生氧化还原反应生成、二氧化碳和氧化铁，该反应中Fe元素化合价由价变为价、Cr元素化合价由价变为价，O元素化合价由0价变为价，所以氧气是氧化剂、是还原剂，依据原子守恒、转移电子守恒配平书写化学方程式为；故答案为：；

操作a中首先分解生成氧化铬，氧化铬再和Al反应生成铬，所以操作a由两种均发生了化学反应的过程构成，其分别是分解和铝热反应；故答案为：灼烧使分解；

为两性氢氧化物，能发生酸式电离和碱式电离，电离方程式为，故答案为：；

溶液呈酸性，原因是在溶液里第一步完全电离，则在溶液里只电离，不水解，电离出而使溶液呈酸性；故答案为：酸；在溶液里第一步完全电离，则在溶液里只电离，不水解，电离出而使溶液呈酸性；

根据题目叙述可知，阴极生成氢氧根离子，所以阴极电极反应式是：或者，的的物质的量为10mol，被还原需要转移6mol电子，总共转移60mol电子，因为被氧化生成，每一个失去1个电子，根据电子守恒需要，也就需要60molFe，即，故答案为：或者；；

被氧化，化合价由价价，化合价升高1价，中Cr的化合价由价价，化合价降低3价，最小公倍数为3，离子方程式为： ；

根据铁元素守恒，求出溶液中的物质的量为6mol，的物质的量为4mol，根据化合价代数和为0，求出氧原子物质的量为，因此铁铬氧体的化学式为；

故答案为： ；。