Question

某廠廢水中含5.00×10^-3mol·L-1的Cr₂O₇^2-，其毒性較大。某研究性學(xué)習(xí)小組為了變廢為寶，將廢水處理得到磁性材料Cr_0.5Fe_1.5FeO₄(Fe的化合價(jià)依次為+3、+2），設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程：

	含Cr2O72-的酸性廢水		含Cr3+、Fe2+、Fe3+的溶液

 

               

〖FK）〗

（1）第①步反應(yīng)的離子方程式是____________      。

（2）第②步中用pH試紙測(cè)定溶液pH的操作是：____________      。

（3）第②步過(guò)濾得到的濾渣中主要成分除Cr(OH)3外，還有____________。

（4）欲使1 L該廢水中的Cr₂O₇^2-完全轉(zhuǎn)化為Cr_0.5Fe_1.5FeO₄，理論上需要加入____________g FeSO₄·7H₂O。

Answer 1

解析：（1)Cr2O₂-7有較強(qiáng)氧化性，F(xiàn)eSO₄^2-·7H₂O中Fe²⁺有一定的還原性，在酸性介質(zhì)中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)化為Cr3+，F(xiàn)e²⁺轉(zhuǎn)化為Fe3+。

Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Fe²⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O

（2)應(yīng)將試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待測(cè)液滴在試紙中部，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照得出pH。

（3)由題給框圖之二可得：Fe²⁺過(guò)量，加NaOH時(shí)，產(chǎn)生Cr(OH)₃、Fe(OH)₃和Fe(OH)2三種沉淀物。

（4)1 L廢水中含n(Cr₂O₇^2-)=5.00×10^-3 mol。

由題意得：Cr₂O₇^2-~4Cr0.5Fe1.5FeO₄^2-~10FeSO₄^2-·7H₂O,所以理論上n(FeSO₄^2-·7H₂O)=10n(Cr₂O₇^2-)=0.05 mol。

m(FeSO₄^2-·7H₂O)=0.05 mol×278 g·mol-1=13.9 g。

答案：（1)Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O

（2)將一小片pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液，點(diǎn)在pH試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照

（3)Fe(OH)₃、Fe(OH)₂

（4)13.9