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2012年10月8日发布的修订版《机动车驾驶证申领和使用规定》，以其对违章驾驶员的严厉惩罚被人们称为“史上最严交规”，其中饮酒后驾驶机动车的一次记12分。利用如下测试管可检测司机是否酒后驾车，化学原理如下： 金属铬在化合物中主要有+3价和+6价两种价态。+6价铬化合物K2CrO4和K2Cr2O7在水溶液中分别呈黄色和橙色，它们在溶液中存在如下平衡关系：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O在酸性条件下+6价铬化合物具有强氧化性，可以将C2H5OH氧化为CH3COOH，本身被还原为Cr3+，Cr3+在水溶液中呈灰绿色。 （1）根据上述条件可知，在强酸性条件下+6价铬主要以     （填“CrO2-4”或“Cr2O2-7”）形式存在。如果司机酒后驾车，则测试管中的现象是   且超过法定警界线，反应的离子方程式为         。 （2）研究发现+6价铬的毒性为+3价铬的毒性的100～200倍，有多种方法可以将废水中的+6价铬转化为+3价铬以降低毒性。其中两种方法如下： 方法一：电化学方法。将含Cr2O2-7的酸性废水加适量NaCl搅拌均匀并以Fe作电极进行电解。在阳极产生的Fe2+将Cr2O2-7还原为Cr3+，在电解过程中溶液的pH不断上升，最终Cr3+和Fe3+以Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀的形式析出。 ①请分析溶液pH不断上升的原因：                 。 ②已知Fe3+和Cr3+变为Fe（OH）3和Cr（OH）3沉淀的pH如下表： 当溶液的pH范围为____时，溶液中Fe3+已沉淀完全而Cr3+还没有开始沉淀。 ③当电路中通过3mol电子时，理论可还原Cr2O2-7的物质的量为   mol。 方法二：还原沉淀法。将l0ml某含铬（Cr2O2-7）废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀，该沉淀经干燥后为nmolFeO·FeyCrxO3。 ④不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是 A．反应中发生转移的电子个数为3nx B．该废水中c（Cr2O2-7）为50nx mol/L C．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n（l+y）mol D．在FeO·FeyCrxO3中，x+y=2

参考解答

432***117

2025-02-23 04:16:43

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（14分） （1）Cr2O2-7；灰绿色；3C2H5OH+2 Cr2O2-7 +16H+ =3CH3COOH+4 Cr3+ +11H2O； （2）①电解时阴极消耗H+，Cr2O2-7还原为Cr3+ 也消耗H+，所以pH不断上升； ②3.7＜pH＜ 8.5；③0.25 mol；④A

试题分析： （1）因为在强酸性溶液中；2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O平衡向右移动； Cr2O2-7与C2H5OH反应生成Cr3+ 所以呈灰绿色； 根据氧化还原反应配平得 3C2H5OH+2 Cr2O2-7 +16H+ =3CH3COOH+4 Cr3+ +11H2O； （2）①电解时阴极的电极反应方程式为2H+ +2e=H2另外溶液中还发生Cr2O72- +6 Fe2++14 H+ = 2Cr3+ +6 Fe3+ +7 H2O ②3.7＜pH＜8.5，溶液中Fe3+已沉淀完全而Cr3+还没有开始沉淀； ③当电路中通过3mol电子时，会产生1.5mol Fe2+ ，再根据Cr2O72- +6 Fe2++14 H+ = 2Cr3+ +6 Fe3+ +7 H2O还原的Cr2O72- 为0.25mol； ④反应中发生转移的电子个数为ny；

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