Question

2012年4月15日，中央電視臺曝光某些企業用工業明膠制成藥用膠囊，流入市場，危害消費者的身體健康．工業明膠生產過程中使用含鉻物質做催化劑．鉻及其化合物在生產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的強氧化性．反應的原理是2K₂Cr₂O₇+3C₂H₅OH+8H₂SO₄=2Cr₂（SO₄）₃+3CH₃COOH+2K₂SO₄+11H₂O，該反應中若有46g乙醇參加反應，轉移電子的數目是

 

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Ⅱ．含鉻廢水必須經過處理與凈化才能排放．
化工廠對產生的含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（增強溶液的導電性），用Fe做電極進行電解，Cr₂O₇^2-被還原為Cr³⁺，然后轉化為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的總反應式為：
Cr₂O₇^2-+3Fe+14H⁺=2Cr³⁺+3Fe²⁺+7H₂O，當消耗28gFe時，轉移的電子數是：

 

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

 

Answer 1

考點：氧化還原反應,原電池和電解池的工作原理

專題：氧化還原反應專題,電化學專題

分析：I．該反應中Cr元素化合價由+6價變為+3價、C元素化合價由-2價變為0價，根據乙醇和轉移電子之間關系式計算；
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）根據鐵和轉移電子之間的關系式計算；
（3）石灰乳和鉻離子反應生成氫氧化鉻沉淀和鈣離子．

解答： 解：I．該反應中Cr元素化合價由+6價變為+3價、C元素化合價由-2價變為0價，乙醇的物質的量=

46g

46g/mol

=1mol，1mol乙醇完全反應轉移電子數目=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⁺，Fe ²⁺ 具有還原性，將Cr₂O₇^2-還原為Cr³⁺，故答案為：
Fe ²⁺；
（2）當消耗28gFe時，消耗n（Fe）=

28g

56g/mol

=0.5mol，轉移電子數=0.5mol×2×N_A/mol=N_A，故答案為：N_A；
（3）石灰乳和鉻離子反應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，明確物質的性質是解本題關鍵，再結合各個物理量之間的關系式計算，注意（3）題石灰乳要寫化學式、澄清石灰水寫離子，為易錯點．