Question

【題目】鉻是用途廣泛的金屬元素，但在生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生有害的含鉻工業(yè)廢水．
（1）還原沉淀法是處理含Cr2O72﹣和CrO42﹣工業(yè)廢水的一種常用方法，其工藝流程為：CrO42﹣ Cr2O72﹣ Cr3+ Cr（OH）3↓
其中第Ⅰ步存在平衡：
2CrO42﹣（黃色）+2H+Cr2O72﹣（橙色）+H2O
①若平衡體系的pH=0，該溶液顯色．
②根據(jù)2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O，設(shè)計(jì)如右圖裝置（均為惰性電極）電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7 ． Na2Cr2O7中鉻元素的化合價(jià)為 ， 圖中右側(cè)電極連接電源的極，其電極反應(yīng)式為 ．
③第Ⅱ步反應(yīng)的離子方程式： ．
（2）CrO3具有強(qiáng)氧化性，遇到有機(jī)物（如酒精）時(shí)，猛烈反應(yīng)以至著火．若該過程中乙醇被氧化成乙酸，CrO3被還原成綠色的Cr2（SO4）3 ． 完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式：
□CrO3+□C2H5OH+□H2SO4═□Cr2（SO4）3+□CH3COOH+□

Answer 1

【答案】
（1）橙；+6；正；4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O；6Fe2++Cr2O72﹣+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
（2）9H2O
【解析】解：（1）①若平衡體系的pH=0，溶液酸性較強(qiáng)，平衡2CrO42﹣（黃色）+2H+═Cr2O72﹣ （橙色）+H2O正向移動(dòng)，溶液呈橙色，所以答案是：橙；
②由化合價(jià)代數(shù)和為0可知Na2Cr2O7中鉻元素的化合價(jià)為+6價(jià)，根據(jù)2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O設(shè)計(jì)圖示裝置（均為惰性電極）電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7 ， 需要通過電解生成H+提高溶液的酸性，說明在該電極是陽極，連接電源的正極，電極反應(yīng)式為4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，
所以答案是：+6；正極；4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O；
③亞鐵離子與Cr2O72﹣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為6Fe2++Cr2O72﹣+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，
所以答案是：6Fe2++Cr2O72﹣+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；（2）CrO3具有強(qiáng)氧化性，遇到有機(jī)物（如酒精）時(shí)，乙醇被氧化成乙酸，碳的平均化合價(jià)從﹣2價(jià)升高到0，1個(gè)乙醇化合價(jià)變化4，CrO3被還原成綠色的硫酸鉻[Cr2（SO4）3]，鉻的化合價(jià)從+6價(jià)降低到+3價(jià)，1個(gè)CrO3化合價(jià)變化3，兩者的最小公倍數(shù)是12，再根據(jù)原子守恒得4CrO3+3C2H5OH+6H2SO4=2Cr2（SO4）3+3CH3COOH+9H2O，
所以答案是：4；3；6；2；3；9H2O．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案，需要掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）．