题目内容

6．铬主要以铁合金（如铬铁）形式用于生产不锈钢及各种合金钢，铬元素形成的化合物很多，常见的有Cr2O3、CrCl3、H2CrO4，、H2Cr2O7等，请回答下列问题：
（一）工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生很大危害，必须进行处理．常用的处理方法有两种．
方法1：还原沉淀法，该法的工艺流程为：
CrO42-$→_{①转化}^{H+}$Cr2O72-$→_{②}^{Fe_{2}+}$Cr3+$→_{③沉淀}^{OH-}$Cr（OH）3↓
（1）第②步中用亚铁离子还原0.6molCr2O72-，至少需要亚铁离子的物质的量为3.6mol．
方法2：电解法．该法用Fe做电极电解Cr2O72-的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）3沉淀．
（2）阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释）2H++2e-=H2↑，溶液中同时生成的沉淀还有Fe（OH）3（填化学式）
（二）三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化，制三氯化铬的流程如下：

（3）重铬酸铵分解产生的三氧化二铬（Cr2O3难溶于水）需用蒸馏水洗涤，如何用简单方法判断其已洗涤干净最后一次洗涤的流出液呈无色．
（4）已知CCl4沸点为76.8℃，为保证稳定的CCl4气流，适宜的加热方式是水浴加热（并用温度计指示温度）．
（5）用如图装置制备CrCl3时，反应管中发生的主要反应有：Cr2O3+3CCl4→2CrCl3+3COCl2，向三颈烧瓶中通入N2的作用之一是鼓气使反应物进入管式炉中进行反应；另一个作用是赶尽体系中的氧气．
（6）Cr对环境会造成严重的污染，废水中的Cr3+可用石灰乳进行沉降，写出沉降的离子方程式2Cr3++3Ca（OH）2=2Cr（OH）3↓+3Ca2+．

分析 （一）（1）在氧化还原反应中，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数来计算；
（2）溶液PH升高的原因是溶液中氢离子浓度减少，即氢离子在阴极得电子，PH升高，氢氧根离子浓度增大，离子浓度幂的乘积大于溶度积，所以金属阳离子会生成氢氧化物沉淀；
（二）（NH4）2Cr2O7经分解后可得到Cr2O3，经溶解、过滤、洗涤、干燥后与CCl4在氮气环境中反应可生成CrCl3，其中通入氮气，可赶尽体系中的氧气，结合题目要求可解答该题．

解答 解：（一）（1）还原1molCr2O72-离子，铬元素化合价从+6价降到+3价，共得到电子6mol，亚铁离子被氧化为+3价，得到6mol电子，所以还原0.6molCr2O72-离子，需要3.6mol的FeSO4•7H2O，及3.6mol的亚铁离子，
故答案为：3.6；
（2）在阴极附近溶液pH升高的原因是水电离产生的H+放电生成H2：2H++2e-═H2↑；同时大量产生了OH-，所以溶液中的Fe3+也将转化为Fe（OH）3沉淀，
故答案为：2H++2e-=H2↑；Fe（OH）3；
（二）（NH4）2Cr2O7经分解后可得到Cr2O3，经溶解、过滤、洗涤、干燥后与CCl4在氮气环境中反应可生成CrCl3，其中通入氮气，可赶尽体系中的氧气，
（3）因为（NH4）2Cr2O7显桔红色，最后一次洗涤的流出液呈无色，说明洗涤干净，
故答案为：最后一次洗涤的流出液呈无色；
（4）因为CCl4沸点为76.8℃，温度比较低，因此保证稳定的CCl4气流，可以通过水浴加热来控制其流量，并用温度计指示温度，
故答案为：水浴加热（并用温度计指示温度）；
（5）反应中通入氮气，可将氧气排除，防止CrCl3被氧化，且在反应后继续通入氮气，可鼓气使反应物进入管式炉中进行反应，
故答案为：赶尽体系中的氧气；
（6）Cr3+可与石灰乳反应生成Cr（OH）3，反应的离子方程式为2Cr3++3Ca（OH）2=2Cr（OH）3↓+3Ca2+，
故答案为：2Cr3++3Ca（OH）2=2Cr（OH）3↓+3Ca2+．

点评 本题主要考查了铬及其化合物的性质、氧化还原反应和电化学知识等内容，考查学生对的实验方案原理的理解与评价，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，题目难度较大，理清实验原理是关键，是对学生综合能力想考查，需要学生具备扎实的基础知识．

练习册系列答案
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