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

发布时间:2020-11-22 07:02:18

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
 

网友回答

(答案→) 
解析:(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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