Question

16．铬（Cr）有多种化合物，在工业生产中有广泛的用途．
（1）工业上利用铬铁矿（FeO Cr₂O₃）冶炼铬的工艺流程如下：
a．操作①中为加热焙烧速率和提高原料的利用率，可采取的措施是将铬铁矿粉碎（答一条即可）．
b．浸出液中含有的主要成分为Na₂CrO₄，向滤液中加酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成，则操作③发生反应的离子方程式CrO₄^2-+Ba²⁺=BaCrO₄↓．
（2）铬的化合物有毒，排放前要经过处理，通常用电解法：
将含Cr₂O₇^2-的废水放入电解槽内，加入一定量氯化钠，用铁作电极提供Fe²⁺，Cr₂O₇^2-将Fe²⁺氧化生成Fe³⁺，本身被还原生成Cr³⁺，最后Cr³⁺和Fe³⁺以Cr（OH）₃和Fe（OH）₃的形式除去．铁作电解槽的阳极，阴极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，Cr₂O₇^2-氧化Fe²⁺的离子方程式为6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O．
（3）CrO₃是一种常见的铬的氧化物，其热稳定性较差，加热时逐步分解．取100gCrO₃加热，剩余固体的质量随温度的变化如下表所示．

温度/K	480	505	615	730
质量/g	94.67	92.00	x	76.00
化学式	Cr3O8	y	CrO2	Cr2O3

则x=84.00，y为Cr₂O₅（写化学式）．

Answer 1

分析 （1）a、根据影响化学反应速率的因素：物质的表面积大小来回答；
b、Na₂CrO₄中加酸化的氯化钡溶液有白色沉淀铬酸钡生成；
（2）用铁作电极提供Fe²⁺，此时金属铁在阳极上作为活泼金属电极，Cr₂O₇^2-将Fe²⁺氧化生成Fe³⁺，本身被还原生成Cr³⁺，据此回答；
（3）根据质量守恒定律，在变化过程中，Co的质量没有变，求出氧原子和铬原子的个数比即可．

解答 解：（1）a、影响化学反应速率的因素：物质的表面积大小，表面积越大，反应速率越快，加热焙烧速率和提高原料的利用率，可采取的措施是：将铬铁矿粉碎，故答案为：将铬铁矿粉碎；
b、浸出液中含有的主要成分为Na₂CrO₄，向滤液中加酸化的氯化钡溶液，会发生复分解反应产生白色沉淀铬酸钡，反应为：CrO₄^2-+Ba²⁺=BaCrO₄↓，故答案为：CrO₄^2-+Ba²⁺=BaCrO₄↓；
（2）用铁作电极提供Fe²⁺，此时金属铁在阳极上作为活泼金属电极，级铁作电解槽的阳极，阴极上氢离子放电生成氢气，2H⁺+2e^-=H₂↑，FeSO₄具有还原性，可与Cr₂O₇^2-+发生氧化还原反应生成Fe³⁺和Cr³⁺，反应的离子方程式为：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案为：阳；2H⁺+2e^-=H₂↑；6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
（3）CrO₃的质量为100g，则CrO₃中铬元素的质量为：100g×$\frac{52}{52+16×3}$=52g，Cr的质量没有变，Cr和O两者的个数比为2：1，此时剩余固体的质量x比原来的质量减少了1个氧原子，质量是100g-16g=84g，原来固体质量为100g，B点质量=92g，Cr的质量不变，为52g，则此时氧元素质量=92g-52g=40g，此时成分中Cr和O元素原子个数之比=$\frac{52}{52}：\frac{40}{16}$=2：5，所以B点成分化学式为Cr₂O₅，故答案为：Cr₂O₅．

点评 本题考查较综合，涉及反应速率的影响因素、电解池原理、氧化还原反应等知识点，同时考查学生获取信息、加工信息能力及图象分析能力，题目难度中等．