Question

2012年4月15日，中央電視臺曝光某些企業(yè)用工業(yè)明膠制成藥用膠囊，流入市場，危害消費者的身體健康．工業(yè)明膠生產(chǎn)過程中使用含鉻物質(zhì)做催化劑．鉻及其化合物在生產(chǎn)生活中具有十分廣泛的用途．
I．交警使用的一種酒精測試儀就利用了K₂Cr₂O₇的強(qiáng)氧化性．反應(yīng)的原理是2K₂Cr₂O₇+3C₂H₅OH+8H₂SO₄=2Cr₂（SO₄）₃+3CH₃COOH+2K₂SO₄+11H₂O，該反應(yīng)中若有46g乙醇參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是

 

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Ⅱ．含鉻廢水必須經(jīng)過處理與凈化才能排放．
化工廠對產(chǎn)生的含Cr₂O₇^2-的廢水通常有如下兩種處理工藝：
【工藝一】
利用電解原理：向廢水中加入適量的NaCl（增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性），用Fe做電極進(jìn)行電解，Cr₂O₇^2-被還原為Cr³⁺，然后轉(zhuǎn)化為Cr（OH）₃沉淀除去．
【工藝二】利用原電池原理：在處理池中，焦炭和鐵屑與酸性Cr₂O₇^2-溶液形成原電池，使Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)化為Cr³⁺，再在堿性溶液中把Cr³⁺沉淀析出．其工藝流程如下圖：
（1）【工藝一】中，將Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)化成Cr³⁺的還原劑是

 

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（2）【工藝二】中，處理池中原電池反應(yīng)的總反應(yīng)式為：
Cr₂O₇^2-+3Fe+14H⁺=2Cr³⁺+3Fe²⁺+7H₂O，當(dāng)消耗28gFe時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是：

 

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（3）沉淀池中，可用石灰乳對Cr³⁺進(jìn)行沉降．寫出沉降Cr³⁺的離子方程式：

 

Answer 1

考點：氧化還原反應(yīng),原電池和電解池的工作原理

專題：氧化還原反應(yīng)專題,電化學(xué)專題

分析：I．該反應(yīng)中Cr元素化合價由+6價變?yōu)?3價、C元素化合價由-2價變?yōu)?價，根據(jù)乙醇和轉(zhuǎn)移電子之間關(guān)系式計算；
II．（1）陽極上鐵失電子生成亞鐵離子，亞鐵離子具有還原性，將Cr₂O₇^2-還原為Cr³⁺；
（2）根據(jù)鐵和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算；
（3）石灰乳和鉻離子反應(yīng)生成氫氧化鉻沉淀和鈣離子．

解答： 解：I．該反應(yīng)中Cr元素化合價由+6價變?yōu)?3價、C元素化合價由-2價變?yōu)?價，乙醇的物質(zhì)的量=

46g

46g/mol

=1mol，1mol乙醇完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目=1mol×2×2×N_A/mol=4N_A，故答案為：4N_A；
II．（1）陽極上鐵失電子生成Fe ²⁺，F(xiàn)e ²⁺ 具有還原性，將Cr₂O₇^2-還原為Cr³⁺，故答案為：
Fe ²⁺；
（2）當(dāng)消耗28gFe時，消耗n（Fe）=

28g

56g/mol

=0.5mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)=0.5mol×2×N_A/mol=N_A，故答案為：N_A；
（3）石灰乳和鉻離子反應(yīng)生成氫氧化鉻沉淀和鈣離子，離子方程式為2Cr³⁺+3Ca（OH）₂=2Cr（OH）₃+3Ca²⁺，故答案為：2Cr³⁺+3Ca（OH）₂=2Cr（OH）₃+3Ca²⁺．

點評：本題考查了氧化還原反應(yīng)，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合各個物理量之間的關(guān)系式計算，注意（3）題石灰乳要寫化學(xué)式、澄清石灰水寫離子，為易錯點．