题目内容
铬是水体的主要的污染物之一，可以导致水生生物死亡．化学实验中，如使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该有害物质．例如处理铬的实验循环示意图如下：
（1）在上图所示的编号步骤中，其中反应①所用的试剂是硫酸酸化的H2O2，请写出该反应的离子方程式 （可以不配平）．
（2）现有含Cr3+和Fe3+的溶液，使用NaOH溶液和盐酸，可将这两种离子相互分离，根据上图信息分析，在涉及的过滤操作中，上述两种离子的存在形态分别是 、 ．（写化学式）
（3）铬的化合价除了示意图中涉及的+3和+6外，还有0、+2、+4和+5等．现有24mL浓度为0.05mol?L-1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol?L-1的Na2Cr2O7溶液完全反应．已知Na2SO4被Na2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为 ．
（4）步骤⑤应该加入 剂（填“还原”或“氧化”）．
（1）在上图所示的编号步骤中，其中反应①所用的试剂是硫酸酸化的H2O2，请写出该反应的离子方程式
（2）现有含Cr3+和Fe3+的溶液，使用NaOH溶液和盐酸，可将这两种离子相互分离，根据上图信息分析，在涉及的过滤操作中，上述两种离子的存在形态分别是
（3）铬的化合价除了示意图中涉及的+3和+6外，还有0、+2、+4和+5等．现有24mL浓度为0.05mol?L-1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol?L-1的Na2Cr2O7溶液完全反应．已知Na2SO4被Na2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为
（4）步骤⑤应该加入
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验设计题
分析：（1）H2O2既具有氧化性，又具有还原性；Cr2O72-具有强氧化性，能将H2O2氧化为O2，反应中+6价Cr元素被还原为+3价；
（2）从反应③可以看出，Cr（OH）3可以与NaOH溶液反应生成NaCrO2，所以除去Fe3+中的Cr3+时，可以加入过量的NaOH溶液，使Cr3+转化为CrO，Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，在过滤得到的Fe（OH）3中加入盐酸即得到FeCl3溶液；
（3）Na2SO3被氧化为Na2SO4，S元素化合价由+4价升高为+6价；Na2Cr2O7中Cr元素发生还原反应，令Cr元素在产物中的化合价为a价，根据电子转移守恒计算a的值；
（4）根据元素化合价的变化确定需要加入的试剂．
（2）从反应③可以看出，Cr（OH）3可以与NaOH溶液反应生成NaCrO2，所以除去Fe3+中的Cr3+时，可以加入过量的NaOH溶液，使Cr3+转化为CrO，Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，在过滤得到的Fe（OH）3中加入盐酸即得到FeCl3溶液；
（3）Na2SO3被氧化为Na2SO4，S元素化合价由+4价升高为+6价；Na2Cr2O7中Cr元素发生还原反应，令Cr元素在产物中的化合价为a价，根据电子转移守恒计算a的值；
（4）根据元素化合价的变化确定需要加入的试剂．
解答：
解：（1）H2O2既具有氧化性，又具有还原性；Cr2O72-具有强氧化性，能将H2O2氧化为O2，反应中+6价Cr元素被还原为+3价，离子反应为Cr2O72-+8H++3H2O2═2Cr3++3O2↑+7H2O，故答案为：Cr2O72-+8H++3H2O2═2Cr3++3O2↑+7H2O；
（2）从反应③可以看出，Cr（OH）3可以与NaOH溶液反应生成NaCrO2，所以除去Fe3+中的Cr3+时，可以加入过量的NaOH溶液，使Cr3+转化为CrO，Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，在过滤得到的Fe（OH）3中加入盐酸即得到FeCl3溶液，故答案为：CrO2-；Fe（OH）3；
（3）令Cr元素在产物中的化合价为a价，根据电子转移守恒，则：24×10-3L×0.05mol/L×（6-4）=20×10-3L×0.02mol/L×2×（6-a），解得a=+3，
故答案为：+3；
（4）步骤⑤中，Cr元素的化合价从+3升高到了+6价，所以需要加入氧化剂，故答案为：氧化．
（2）从反应③可以看出，Cr（OH）3可以与NaOH溶液反应生成NaCrO2，所以除去Fe3+中的Cr3+时，可以加入过量的NaOH溶液，使Cr3+转化为CrO，Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，在过滤得到的Fe（OH）3中加入盐酸即得到FeCl3溶液，故答案为：CrO2-；Fe（OH）3；
（3）令Cr元素在产物中的化合价为a价，根据电子转移守恒，则：24×10-3L×0.05mol/L×（6-4）=20×10-3L×0.02mol/L×2×（6-a），解得a=+3，
故答案为：+3；
（4）步骤⑤中，Cr元素的化合价从+3升高到了+6价，所以需要加入氧化剂，故答案为：氧化．
点评：本题考查较为综合，涉及实验操作、离子方程式的书写、电子守恒的计算等，题目难度中等，解答本题，要充分把握题给信息，牢固掌握物质的性质．
练习册系列答案
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| C、在C点：c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-） |
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