Question

【題目】鉻化學(xué)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(yè)中．

（1）在如圖裝置中，觀察到圖 1 裝置銅電極上產(chǎn)生大量的無色氣泡，而圖 2 裝置中銅電 極上無氣體產(chǎn)生，鉻電極上產(chǎn)生大量有色氣體．
圖 2 裝置中鉻電極的電極反應(yīng)式
（2）最近贛州酒駕檢查特別嚴(yán)，利用 CrO3 具有強(qiáng)氧化性，有機(jī)物（如酒精）遇到 CrO3 時，猛烈反應(yīng)，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(qiáng)導(dǎo)電性，根據(jù)電流大小可自動換算出酒精含量．寫出該反應(yīng)的化學(xué)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(chǎn)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(xué)防護(hù)．若 X 為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān) K 應(yīng)置于處．若 X 為鋅，開關(guān)K 置于處．
（4）CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水，這是工業(yè)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(nèi)，用鐵作陽極，加入適量的 NaCl 進(jìn)行電解：陽極區(qū)生成的 Fe2+和 Cr2O72﹣發(fā)生反應(yīng)，生成的 Fe3+和 Cr3+在陰極 區(qū)與OH﹣結(jié)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(chǎn)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(chǎn)生，鉻電極上產(chǎn)生大量有色氣體，說明Cr為正極、Cu為負(fù)極，則Cr和硝酸能產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，正極上硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成NO，電極反應(yīng)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(yīng)生Cr2（SO4）3、CH3COOH，同時還有水生成，反應(yīng)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(guān) K 應(yīng)置于M處，構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，加速Fe的腐蝕，開關(guān) K 應(yīng)置于N處，構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為陰極，被保護(hù)，減緩鐵的腐蝕，
若 X 為鋅，開關(guān) K 應(yīng)置于M處，構(gòu)成原電池，Zn為負(fù)極，F(xiàn)e被保護(hù)，減緩鐵的腐蝕，開關(guān) K 應(yīng)置于N處，構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為陰極，被保護(hù)，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(lián)立可得c（Cr3+）=4.0×10﹣13mol/L，
所以答案是：4.0×10﹣13 ．