Question

重铬酸钠俗称红矾钠（Na 2 Cr 2 O 7 ·2H 2 O）是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备的流程如下： 请

重铬酸钠俗称红矾钠（Na 2 Cr 2 O 7 ·2H 2 O）是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备的流程如下： 请回答：（1）已知Fe（CrO 2 ） 2 中铬元素是+3价，则Fe（CrO 2 ） 2 中铁元素是____价。（2）化学上可将某些盐写成氧化物的形式，如Na 2 SiO 3 可写成Na 2 O·SiO 2 ，则Fe（CrO 2 ） 2 可写成____。（3）煅烧铬铁矿时，矿石中难溶的Fe（CrO 2 ） 2 生成可溶于水的Na 2 CrO 4 ，反应化学方程式如下： 为了加快该反应的反应速率，可采取的措施是____。（4）已知CrO 4 2— 在不同的酸性溶液中有不同的反应，如： ①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是____。②混合溶液乙中溶质的化学式是____。（5）+3、+6价铬都有很强的毒性，+6价铬的毒性更高，可诱发肺癌和鼻咽癌，所以制取红矾钠后的废水中含有的Cr 2 O 7 2— 必须除去。工业上可用电解法来处理含Cr 2 O 7 2— 的废水，下图为电解装置示意图（电极材料分别为铁和石墨）。通电后，Cr 2 O 7 2— 在b极附近转变为Cr 3+ ，一段时间后Cr 3+ 最终可在a极附近变成Cr（OH） 3 沉淀而被除去。 a电极的电极反应式是 ，b电极附近反应的离子方程式是 。

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Answer 1

（1）+2      （2）FeO?Cr 2 O 3 ； （3）粉碎矿石、升高温度； （4）①加入太少，不能完全除去碳酸钠，过量会生成Na 2 Cr 3 O 10 的副产物②Na 2 Cr 2 O 7 和Na 2 SO 4 ； （5）2H + +2e - =H 2 ↑，Cr 2 O 7 2- +6Fe 2+ +14H + =2Cr 3+ +6Fe 3+ +7H 2 O．

试题分析：（1）根据化合物中化合价代数和为零的原则，铁元素的化合价为+2价 （2）根据铁、铬元素化合价，Fe（CrO 2 ） 2 可写成FeO?Cr 2 O 3 （3）根据条件对反应速率的影响，适合该反应加快反应速率的条件是粉碎矿石，增大接触面积、升高温度； （4）①加入硫酸的目的是除去碳酸钠，太少，不能完全除去碳酸钠，过量会生成Na 2 Cr 3 O 10 的副产物②混合物乙溶质的化学式为Na 2 Cr 2 O 7 和Na 2 SO 4 ； （5）b为阳极，发生氧化反应，而Cr 2 O 7 2— 在b极附近转变为Cr 3+ 发生了还原反应，所以b为铁，失去电子被氧化为Fe 2+ ；a为石墨，作阴极，所以a极氢离子放电产生氢气，电极反应方程式为2H + +2e - =H 2 ↑，Cr 2 O 7 2— 作氧化剂被还原，Fe 2+ 作还原剂，被氧化成Fe 3+ ，结合溶液的酸性环境得离子方程式为Cr 2 O 7 2- +6Fe 2+ +14H + =2Cr 3+ +6Fe 3+ +7H 2 O