Question

（12分）“問題膠囊”事件引發了各方關注和熱議，國際食品包裝協會秘書長董金獅教授說：“工業明膠中重金屬鉻的毒性遠高于三聚氰胺”。鉻是嚴重的致癌物質，絕不允許含鉻廢水隨意排放。請回答下列問題： 

（1）三聚氰胺中N原子的雜化方式是          .

（2）酸性溶液中過氧化氫能使Cr₂0₇^2-生成藍色的過氧化鉻（CrO₅，分子結構為    ），該反應可用來檢驗Cr₂0₇^2-的存在。過氧化鉻中鉻元素的化合價為           , 請寫出反應的離子方程式：                    。

（3）一種治理含Cr₂0₇^2-酸性工業廢水的方法是向廢水中加入適量的食鹽，用鐵作電極進行電解，Cr₂0₇^2-被還原為Cr³⁺，然后生成Cr(OH)₃沉淀除去，以達到排放標準。

①加適量食鹽的目的是          ，與Cr(OH)₃沉淀同時生成的沉淀還可能有          。

②已知電解后溶液中c(Fe³⁺)為4.Ox10^-13mol.L^-1，則溶液中c(Cr³⁺)濃度為               。

    (已知K_sP[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38; K_sp[Cr(OH)₃]=6.0×10^-31)

 

Answer 1

【答案】

（1）sp²和sp³ （2分）  （2）+6    4H₂O₂＋Cr₂O₇^2-＋2H⁺== 2CrO₅＋5H₂O 

（3）①增大離子濃度，增強導電能力    Fe(OH)₃    ② 6.0×10^-6 mol·L^-1 

【解析】（1）根據結構簡式可知，環上的氮原子形成1個單鍵和1個雙鍵，所以是sp2雜化；而氨基中的氮原子全部是單鍵，因此是sp3雜化。

（2）根據結構簡式可知，分子中含有2個過氧鏈，所以鉻原子的化合價是＋6價，反應的離子方程式為4H₂O₂＋Cr₂O₇^2-＋2H⁺== 2CrO₅＋5H₂O。

（3）①氯化鈉是強電解質，加入氯化鈉能增大離子濃度，增強導電能力；由于鐵作陽極，失去電子生成亞鐵離子，然后亞鐵離子被氧化生成鐵離子，最終得到氫氧化鐵沉淀。

②根據K_sP[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38; K_sp[Cr(OH)₃]=6.0×10^-31可知，當c(Fe³⁺)為4.Ox10^-13mol.L^-1時，溶液中＝1.0x10^-25mol.L^-1，所以溶液中c(Cr³⁺)濃度＝6.0×10^-6 mol·L^-1。