Question

鉻是一種銀白色的堅硬金屬．鉻的工業用途很廣，主要有金屬加工、電鍍、制革行業，這些行業排放的廢水和廢氣是環境中的主要污染源．請回答下面與鉻有關的一些問題．
（1）工業上冶煉鉻的主要步驟如圖1所示：
①已知步驟Ⅱ的反應方程式為：
8Na₂CrO₄+6Na₂S+23H₂O═8Cr（OH）₃↓+3Na₂S₂O₃+22NaOH
該反應中每生成lmol Cr（OH）₃時轉移電子的物質的量為______mol；
②步驟IV中電解Cr₂O₃的陽極反應式為______．
（2）某工廠采用電解法處理含鉻廢水．耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極，槽中盛放含鉻廢水，其原理示意圖如圖2．陽極區溶液中發生的氧化還原反應為：______．
（3）重鉻酸銨[（NH₄）₂Cr₂O₇]是一種桔黃色結晶，可用作實驗室制備純凈的N₂及Cr₂O₃等．實驗室可由工業級鉻酸鈉（Na₂CrO₄）為原料制取重鉻酸銨．實驗步驟如下：
步驟1：將鉻酸鈉溶于適量水中，加一定量濃硫酸酸化，使鉻酸鈉轉化為重鉻酸鈉．
步驟2：先將上述溶液蒸發結晶并趁熱過濾，繼續將得到的晶體再溶解再蒸發結晶并趁熱過濾．然后將得到的濾液冷卻至40℃左右進行結晶，用水洗滌，獲得重鉻酸鈉晶體．
步驟3：將得到的重鉻酸鈉和氯化銨按物質的量之比1：2溶于適量的水，加熱至105～110℃時讓其充分反應．
①步驟1是一個可逆反應，該反應的離子方程式為：______．
②（NH₄）₂Cr₂O₇受熱分解制取N₂及Cr₂O₃的化學方程式為：______．
③為了測定實驗制得的產品中（NH₄）₂Cr₂O₇的含量，稱取樣品0.140g置于錐形瓶中，加50mL水；再加入2gKI（過量）及稍過量的稀硫酸溶液，搖勻，暗處放置10min；然后加150mL蒸餾水并加入3mL0.5%淀粉溶液；用0.1000mol/LNa₂S₂O₃標準溶液滴定至終點，消耗Na₂S₂O₃標準溶液30.00mL．則該產品中（NH₄）₂Cr₂O₇的純度為．（假定雜質不參加反應，已知：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）

Answer 1

（1）①Cr元素的化合價由+6價變為+3價，該反應中每生成lmol Cr（OH）₃時轉移電子的物質的量=1mol×（6-3）=3mol，故答案為：3；
②電解熔融狀態的Cr₂O₃，陽極上氧離子失電子生成氧氣，陰極上鉻離子得電子發生還原反應，所以陽極上電極反應式為：2O^2--4e^-=O₂↑，故答案為：2O^2--4e^-=O₂↑；
（2）陽極上鐵失電子生成亞鐵離子進入溶液，Cr₂O₇^2-具有強氧化性，能氧化亞鐵離子生成鐵離子，自身被還原生成鉻離子，所以離子反應方程式為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
（3）①酸性條件下，CrO₄^2-和氫離子反應生成Cr₂O₇^2-，離子方程式為：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，故答案為：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O；
②在加熱條件下，（NH₄）₂Cr₂O₇分解生成N₂及Cr₂O₃，同時還生成水，則該反應方程式為：（NH₄）₂Cr₂O₇

△ .

Cr₂O₃+N₂↑+4H₂O，
故答案為：（NH₄）₂Cr₂O₇

△ .

Cr₂O₃+N₂↑+4H₂O；
③根據Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-得關系式Cr₂O₇^2-----6S₂O₃^2-，
設Cr₂O₇^2-的物質的量為x，
Cr₂O₇^2-----6S₂O₃^2-，
1 6
x 0.1000mol/L×0.03L
1：6=x：（0.1000mol/L×0.03L）
x=0.0005mol，
根據原子守恒得n（Cr₂O₇^2-）=n（（NH₄）₂Cr₂O₇），則m（（NH₄）₂Cr₂O₇）=0.0005mol×252g/mol=0.126g，
其質量分數=

0.126g

0.140g

×100%=90%，故答案為：90%．