Question

【題目】鉻化學豐富多彩，由于鉻光澤度好，常將鉻鍍在其他金屬表面，同鐵、鎳組成各 種性能的不銹鋼，CrO3大量地用于電鍍工業中．

（1）在如圖裝置中，觀察到圖 1 裝置銅電極上產生大量的無色氣泡，而圖 2 裝置中銅電 極上無氣體產生，鉻電極上產生大量有色氣體．
圖 2 裝置中鉻電極的電極反應式
（2）最近贛州酒駕檢查特別嚴，利用 CrO3 具有強氧化性，有機物（如酒精）遇到 CrO3 時，猛烈反應，CrO3 被還原成綠色的硫酸鉻[Cr2（SO4）3]，另該過程中乙醇被氧化成乙酸，從而增強導電性，根據電流大小可自動換算出酒精含量．寫出該反應的化學方程式為 ．
（3）雖然鉻加到鐵中可將鐵做成不銹鋼可減少金屬腐蝕，但 生產成本高，生活中很多情況下還是直接使用鋼鐵，但易腐蝕，利用右圖裝置 ，可以模擬鐵的電化學防護．若 X 為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關 K 應置于處．若 X 為鋅，開關K 置于處．
（4）CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水，這是工業上造成鉻污染的主要原因．凈化處理方法之一是將含+6 價 Cr 的廢水放入電解槽內，用鐵作陽極，加入適量的 NaCl 進行電解：陽極區生成的 Fe2+和 Cr2O72﹣發生反應，生成的 Fe3+和 Cr3+在陰極 區與OH﹣結合生成 Fe（OH）3和 Cr（OH）3 沉淀除去，已知某條件下的KspFe（OH）3=3.0×10﹣31 ， KspCr（OH）3=6.0×10﹣38 ． 已知電解后的溶液中 c（Fe3+）為 2.0×10﹣6 molL1 ， 則溶液中 c（Cr3+）=molL﹣1 ．

Answer 1

【答案】
（1）NO3﹣+4H++3e﹣=NO↑+2H2O
（2）4CrO3+3C2H5OH+6H2SO4=2Cr2（SO4）3+3CH3COOH+9H2O
（3）N；N或M
（4）4.0×10﹣13
【解析】解：（1）圖1裝置銅電極上產生大量的無色氣泡，說明Cr的活潑性大于Cu，而圖 2裝置中銅電極上無氣體產生，鉻電極上產生大量有色氣體，說明Cr為正極、Cu為負極，則Cr和硝酸能產生鈍化現象，正極上硝酸根離子得電子發生還原反應生成NO，電極反應式為：NO3﹣+4H++3e﹣=NO↑+2H2O，
所以答案是：NO3﹣+4H++3e﹣=NO↑+2H2O；
（2.）由題目信息可知，CrO3、C2H5OH、H2SO4反應生Cr2（SO4）3、CH3COOH，同時還有水生成，反應方程式為：4CrO3+3C2H5OH+6H2SO4=2Cr2（SO4）3+3CH3COOH+9H2O，
所以答案是：4CrO3+3C2H5OH+6H2SO4=2Cr2（SO4）3+3CH3COOH+9H2O；
（3.）若 X 為碳棒，開關 K 應置于M處，構成原電池，Fe為負極，加速Fe的腐蝕，開關 K 應置于N處，構成原電池，Fe為陰極，被保護，減緩鐵的腐蝕，
若 X 為鋅，開關 K 應置于M處，構成原電池，Zn為負極，Fe被保護，減緩鐵的腐蝕，開關 K 應置于N處，構成原電池，Fe為陰極，被保護，減緩鐵的腐蝕，
所以答案是：N；N或M；（4）Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）×c3（OH﹣）=2.0×10﹣6×c3（OH﹣）=3.0×10﹣31 ，
Ksp[Cr（OH）3]=c（Cr3+）×c3（OH﹣）=6.0×10﹣38
聯立可得c（Cr3+）=4.0×10﹣13mol/L，
所以答案是：4.0×10﹣13 ．