人教微专题18 金属及其化合物制备流程（Cr）-备战2022年高考化学考点微专题（解析版）.doc

微专题18 金属及其化合物制备流程（Cr）
铬:元素符号Cr，原子序数24，原子量51.996，外围电子排布3d54s1，位于第四周期ⅥB族。主要化合价+2、+3、+6。
一、物理性质：
银白色有光泽金属，含有杂质的铬硬而脆，高纯铬有延展性。
二、化学性质：
耐腐蚀性强，不溶于水，在空气中即便是在高温下氧化也很缓慢。高温下，铬能与卤素、硫、氮、碳等化合，也能跟水蒸气反应。能慢慢地溶于稀盐酸、稀硫酸、生成二价铬盐(蓝色)，与空气接触时很快被氧化成三价铬盐(绿色)。铬能与浓硫酸反应，但不溶于浓***，因表面生成致密氧化膜而呈钝态。能被熔融碱侵蚀。与氢反应生成CrH2。
三、用途：
主要用于制不锈钢及耐高温耐腐蚀的高强度的合金，制电阻合金，还用于电镀。1797年法国人沃克兰发现了铬。主要矿物有铬铁矿Fe(CrO2)2。由电解铬氨钒溶液或铬酸溶液制得，也可用铝粉还原氧化铬制得。
四、铬的冶炼工艺流程
金属铬的冶炼方法主要有：金属热还原法（铝热法）、电解法及其他高温冶金法。另外，钢铁工业中广泛应用的铬铁合金和硅铬合金是用电炉冶炼的。
铝热法包括从铬矿制取氧化铬和铝还原氧化铬制得金属铬两道工序，主要工艺流程如图1。
电解法生产一般用碳素铬铁作原料，采用铬铵矾法电解流程如图2。
【专题精练】
1．(2021届普洱景东高三期末)铬是用途广泛的金属元素，但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水。
(1)还原沉淀法是处理含Cr2O和CrO工业废水的一种常用方法，其工艺流程为：CrO Cr2O Cr3+ Cr(OH)3↓
其中第Ⅰ步存在平衡：2CrO (黄色)+2H+Cr2O (橙色)+H2O
①若平衡体系的pH=0，该溶液显___________色。
②根据2CrO+2H+Cr2O+H2O，设计如图装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。 Na2Cr2O7中铬元素的化合价为___________，图中右侧电极连接电源的___________极，其电极反应式为___________。
③第Ⅱ步反应的离子方程式：___________。
(2)CrO3具有强氧化性，遇到有机物(如酒精)时，猛烈反应以至着火。若该过程中乙醇被氧化成乙酸，CrO3被还原成绿色的Cr2(SO4)3 。 完成该反应的化学方程式：
□CrO3+□C2H5OH+□H2SO4=□Cr2(SO4)3+□CH3COOH+□_______
【答案】(1) ①橙 ② +6 正 4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O ③6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O (2) 9H2O
【解析】
(1)①若平衡体系的pH=0，溶液酸性较强，平衡2CrO(黄色)+2H+═Cr2O (橙色)+H2O正向移动，该溶液显橙色，故答案为：橙；
②根据2CrO+2H+Cr2O+H2O，设计如图装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na
2Cr2O7。由化合价代数和为0可知 Na2Cr2O7中铬元素的化合价为+6，设计图示装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，需要通过电解生成H+提高溶液的酸性，说明在该电极是阳极，连接电源的正极，其电极反应式为4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，故答案为：+6；正；4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O；
③亚铁离子与Cr2O72-发生氧化还原反应，第Ⅱ步反应的离子方程式：6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，故答案为：6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；
(2)CrO3具有强氧化性，遇到有机物(如酒精)时，猛烈反应以至着火。若该过程中乙醇被氧化成乙酸，碳的平均化合价从-2价升高到0，1个乙醇化合价变化4，CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3]，铬的化合价从+6价降低到+3价，1个CrO3化合价变化3，两者的最小公倍数是12，再根据原子守恒得4CrO3+3C2H5OH+6H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+9H2O，故答案为：9H2O。
2．(2021届荆州高三一检)硒和铬元素都是人体必需的微量元素，请回答下列问题：
(1)硒与氧为同主族元素，硒的原子结构示意图为_______。
(2)由硒在周期表中的位置分析判断下列说法不正确的是_______(填标号)
A．沸点： B．热稳性：
C．还原性： D．原子半径：
(3)人体内产生的活性氧能加速人体衰老，被称为“生命杀手”，化学家尝试用及其他富硒物质清除人体内的活性氧，此时表现出_______性。
(4)+6价铬的化合物毒