元素鉻(Cr)在自然界主要以+3價和+6價存在。請回答下列問題：(1)+6價的Cr能引起細胞的突變而對人體不利...

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問題詳情：

元素鉻(Cr)在自然界主要以+3價和+6價存在。請回答下列問題：

(1)+6價的Cr能引起細胞的突變而對人體不利，可用 Na2SO3 將Cr2O72—還原為Cr3+。該反應的離子反應方程式為___________。

(2)利用鉻鐵礦(FeO•Cr2O3)冶煉製取金屬鉻的工藝流程如圖所示：

①為加快焙燒速率和提高原料的利用率，可採取的措施之一是__________________________ 。

②“水浸”要獲得浸出液的*作是_________________________________。浸出液的主要成分為Na2CrO4，向“濾液”中加入*化的*化鋇溶液有白*沉澱生成，則 “還原”*作中發生反應的離子方程式為___。

③加熱Cr(OH)3可得到Cr2O3，從工業成本角度考慮，用Cr2O3製取金屬Cr的冶煉方法是 _______。

(3)已知 Cr3+完全沉澱時溶液pH為5，（Cr3+濃度降至10-5mol∙L-1可認為完全沉澱）則Cr(OH)3的溶度積常數 Ksp＝_______________。

(4)用石墨電極電解鉻**(Na2CrO4)溶液，可制重鉻**(Na2Cr2O7)，實驗裝置如圖所示(已知：2Cr+2H+Cr2+ H2O)。

①電極b連接電源的______極(填“正”或“負”) , b 極發生的電極反應式為_________________。

②電解一段時間後，測得陽極區溶液中Na+物質的量由a mol變為b mol，則理論上生成重鉻**的物質的量是 _______________mol 。

【回答】

Cr2O72—+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O 鉻鐵礦粉碎過濾 8CrO42—+3S2-+20H2O=8Cr(OH)3↓+3SO42-+16OH- CO高温還原Cr2O3（熱還原法） 1×10-32 正 2H2O-4e-=O2↑+4H+

【分析】

（1）分析元素化合價變化情況，依據得失電子守恆，原子個數守恆，得出離子反應方程式。

（2）①影響化學反應速率的因素：物質的表面積大小，表面積越大，反應速率越快。

②依據原子守恆和得失電子守恆，得出離子方程式。

③用Cr2O3製取金屬Cr，可以採取CO高温還原Cr2O3（熱還原法）。

（3）根據Ksp＝c(Cr3+)c3(OH-)求算。

（4）①根據裝置圖和離子放電順序得出陽極的電極反應式。

②電解一段時間後，測得陽極區溶液中Na+物質的量由a mol變為b mol，則溶液中移動的電荷為（a-b）mol，所以外電路轉移的電子為（a-b）mol，陽極的電極反應為2H2O-4e-=O2↑+4H+，則陽極生成的*離子為（a-b）mol。

【詳解】

（1）反應中鉻元素化合價從+6價降為+3價，硫元素從+4價升高到+6價，依據得失電子守恆，原子個數守恆，離子反應方程式為Cr2O72—+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O，故*為Cr2O72—+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O。

（2）①影響化學反應速率的因素：物質的表面積大小，表面積越大，反應速率越快，為加快焙燒速率和提高原料的利用率，可採取的措施將鉻鐵礦粉碎，故*為鉻鐵礦粉碎。

②“水浸”要獲得浸出液，要過濾出浸渣，採取的*作是過濾；浸出液的主要成分為Na2CrO4，向“濾液”中加入*化的*化鋇溶液有白*沉澱生成，説明加入的Na2S被氧化成SO42-，Cr元素由+6價降為+3價，S元素由-2價升到+6價，依據原子守恆和得失電子守恆，得到反應為：8CrO42—+3S2-+20H2O=8Cr(OH)3↓+3SO42-+16OH-，故*為過濾；8CrO42—+3S2-+20H2O=8Cr(OH)3↓+3SO42-+16OH-。

③從工業成本角度考慮，用Cr2O3製取金屬Cr，可以採取CO高温還原Cr2O3（熱還原法），故*為CO高温還原Cr2O3（熱還原法）。

（3）pH為5，c(OH-)=10-9，Ksp＝c(Cr3+)c3(OH-)=10-5×（10-9）3=1×10-32，故*為1×10-32。

（4）①根據圖示，在b極所在電極室得到Na2Cr2O7，根據2CrO42-+2H+ Cr2O72—+ H2O ，電解過程中b極c（H+）增大，則b極電極反應式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，a是*極，b是陽極，電極b連接電源的正極，故*為正；2H2O-4e-=O2↑+4H+。

②電解一段時間後，測得陽極區溶液中Na+物質的量由a mol變為b mol，則溶液中移動的電荷為（a-b）mol，*極電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，則電路中通過電子物質的量為（a-b）mol；陽極的電極反應式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，則陽極生成的*離子為（a-b）mol，結合2CrO42-+2H+ Cr2O72—+ H2O，所以陽極生成的Cr2O72—物質的量是mol，故*為。