工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傷害,必須進行處理.該法的工藝流程為:
CrO42-
H+
①轉化
Cr2O72-
Fe2+
②還原
Cr3+
OH-
③沉淀
Cr(OH)3
其中第①步存在平衡:2CrO42-(黃色)+2H+?Cr2O72-(橙色)+H2O
(1)若平衡時溶液呈強酸性,則溶液顯

(2)能說明第①步反應達平衡狀態(tài)的是
BD
BD

A.Cr2O72-和CrO42-的濃度相同                   B.溶液的顏色不變
C.CrO42-的消耗速率是Cr2O72-生成速率的2倍      D.溶液的pH值不變
(3)第②步中,還原0.01mol Cr2O72-離子,需要
0.06
0.06
mol的FeSO4?7H2O.
(4)Cr(OH)3在水溶液中有兩種電離方式,并存在以下平衡:
H++CrO2-(亮綠色)+H2O?Cr(OH)3(s)?Cr3+(紫色)+3OH-
下列有關說法中正確的是
ab
ab

a、加酸平衡向右移動,生成Cr3+;加堿平衡向左移動,生成CrO2-
b、在一定條件下存在反應:Cr(OH)3+OH-→CrO2-+2H2O;Cr(OH)3+3H+→Cr3++3H2O
c、Cr3+鹽溶液中加入NaOH溶液,先產(chǎn)生沉淀,后沉淀消失,溶液變成無色
d、Cr(OH)3(固)在水中存在三個平衡.
分析:(1)根據(jù)外界條件對平衡的影響來確定平衡移動方向,從而確定離子濃度大小和溶液顏色變化;
(2)根據(jù)判斷平衡狀態(tài)的方法:V=V,或各組分的濃度保持不變則說明已達平衡,也可根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征:逆、定、動、變、等來回答判斷;
(3)根據(jù)氧化還原反應中的電子守恒知識來計算回答;
(4)a.根據(jù)濃度對化學平衡移動的影響知識來回答;
b.根據(jù)Cr元素的氫氧化物在水中有兩種電離方式來回答;
c.Cr3+鹽中加入NaOH溶液,先產(chǎn)生沉淀,后沉淀消失,溶液變成NaCrO2
d.Cr(OH)3(固)在水中的存在的平衡體系知識來回答.
解答:解:(1)c(H+)增大,平衡2CrO42-(黃色)+2H+?Cr2O72-(橙色)+H2O右移,溶液呈橙色,
故答案為:橙;
(2)2CrO42-(黃色)+2H+?Cr2O72-(橙色)+H2O
A.Cr2O72-和CrO42-的濃度相同,不一定平衡,故A錯誤;
B.溶液的顏色不變,證明各組分的濃度不隨時間的變化而變化,故B正確;
C.CrO42-的消耗速率表示v,Cr2O72-生成速率也表示v,從開始到平衡2v(CrO42-)=v(Cr2O72-)不是平衡狀態(tài),故C錯誤;
D.溶液的pH值不變,即溶液的酸性不變,氫離子濃度不變,達到了化學平衡狀態(tài),故D正確;
故選BD;
(3)第②步中,還原Cr2O72-離子,鉻元素從+6價被還原成+3價,還原0.01mol Cr2O72-離子,即得到了0.06mol的電子,根據(jù)氧化還原反應中的電子守恒,硫酸亞鐵中的亞鐵離子要變?yōu)槿齼r鐵離子,即需要0.06mol的FeSO4?7H2O,
故答案為:0.06;
(4)a.根據(jù)化學平衡移動的影響,可以知道加酸則平衡向右移動,則生成Cr3+鹽,加堿則平衡向左移動,生成亞鉻酸鹽(CrO2-),故a正確;
b.Cr元素的氫氧化物在水中有兩種電離方式,所以Cr(OH)3+OH-→CrO2-+2H2O;Cr(OH)3+3H+→Cr3++3H2O,故b正確;
c.Cr3+鹽中加入NaOH溶液,先產(chǎn)生沉淀氫氧化鉻,后沉淀消失,溶液變成NaCrO2,溶液顯示亮綠色,故c錯誤;
d.Cr(OH)3(固)在水中的存在沉淀溶解平衡和電離平衡兩大平衡體系,故d錯誤;
故選ab.
點評:本題主要考查了化學平衡移動原理、氧化還原反應、沉淀溶解平衡等內容,解題須根據(jù)題給信息結合相關原理進行解答,題目難度中等.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

(2012?奉賢區(qū)二模)工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傷害,必須進行處理.該法的工藝流程如圖.

(1)其中第①步存在平衡:2CrO42-(黃色)+2H+?Cr2O72-(橙色)+H2O若平衡體系的pH=2,則溶液顯
色.
(2)能說明第①步反應達平衡狀態(tài)的是
cd
cd

a.Cr2O72-和CrO42-的濃度相同      b.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-
c.溶液的顏色不變                d.溶液的pH值不變
(3)第②步中,還原0.01mol Cr2O72-離子,需要
0.06
0.06
mol的FeSO4?7H2O.
(4)許多過渡(金屬)元素的氫氧化物在水中有兩種電離方式,Cr(OH)3在溶液中存在以下平衡:H++CrO2-(亮綠色)+H2O?Cr(OH)3(s)?Cr3+(紫色)+3OH-
下列有關說法中正確的是
ab
ab

a.加酸則平衡向右移動,則生成Cr3+鹽,加堿則平衡向左移動,生成亞鉻酸鹽(CrO2-
b.在一定條件下存在:Cr(OH)3+OH-→CrO2-+2H2O;Cr(OH)3+3H+→Cr3++3H2O
c.Cr3+鹽中加入NaOH溶液,先產(chǎn)生沉淀,后沉淀消失,溶液變成無色
d.Cr(OH)3(固)在水中的存在三個平衡.

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2013?上饒一模)某工業(yè)廢水中僅含下表離子中的5種(不考慮水的電離及離子的水解),且各種離子的物質的量濃度相等,均為0.1mol/L
陽離子 K+ Cu2+   Fe3+   Al3+   Fe2+
陰離子 Cl-CO32-  NO3-  SO42-  SiO32-
甲同學欲探究廢水的組成,進行了如下實驗
Ⅰ.用鉑絲蘸取少量溶液,在火焰上灼燒,無紫色火焰(透過藍色鈷玻璃觀察).
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液無明顯變化.
Ⅲ.另取溶液加入少量鹽酸,有無色氣體生成,該無色氣體遇空氣變成紅棕色,此時溶液依然澄清,且溶液中陰離子種類不變
Ⅳ. 向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成.
請推斷
(1)由Ⅰ、Ⅱ判斷,溶液中一定不含有的陽離子是
K+、Fe3+
K+、Fe3+
(寫離子符號).
(2)Ⅲ中加入少量鹽酸生成無色氣體的離子方程式是
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O

(3)將Ⅲ中所得紅棕色氣體通入水中,氣體變無色,所發(fā)生的化學方程式
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3NO2+H2O=2HNO3+NO

(4)甲同學最終確定原溶液中所含陽離子是
Fe2+、Cu2+
Fe2+、Cu2+
,陰離子是
Cl-、NO3-、SO42-
Cl-、NO3-、SO42-
.(寫離子符號)
(5)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反應后過濾,洗滌,灼燒至恒重,得到的固體質量為
1.6
1.6
 g.
(6)工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物,可采用不同的方法處理.以下是乙同學針對含不同污染物的廢水提出的處理措施和方法,其中正確的是
D
D

選項 污染物 處理措施 方法類別
A 廢酸 加生石灰中和 物理法
B Cu2+等重金屬離子 加硫酸鹽沉降 化學法
C 含復雜有機物的廢水 通過微生物代謝 物理法
D 堿性的廢水 用CO2來中和 化學法

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2012?湖南模擬)2011年8月12日,網(wǎng)傳云南曲靖市越州鎮(zhèn)約5000余噸的重毒化工廢料鉻渣非法丟放,毒水被直接排放到南盤江中.被污染的水中主要含有Cr3+,同時還含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等,且酸性較強.
Ⅰ.污泥中Cr+回收與再利用工藝如下(硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):

部分陽離子常溫下以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:
陽離子 Fe3+ Fe2+ Mg2+ Al3+ Cu2+ Cr3+
開始沉淀時的pH 1.9 7.0 - _ 4.7 -
沉淀完全時的pH 3.2 9.0 11.1 8 6.7 9(>9溶解)
(1)實驗室用18.4mol?L-1的濃硫酸配制250mL 4.8mol?L-1的硫酸溶液,所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和吸量管(一種能精確量取一定體積液體的儀器)外,還需
250mL容量瓶、膠頭滴管.
250mL容量瓶、膠頭滴管.

(2)加入H2O2的作用是
將濾液Ⅰ中的Cr3+轉化為Cr2O72-,以便于與雜質離子分離
將濾液Ⅰ中的Cr3+轉化為Cr2O72-,以便于與雜質離子分離
.調節(jié)溶液的pH=8是為了除去
Fe3+、Al3+
Fe3+、Al3+
離子.
(3)還原過程發(fā)生以下反應,請配平:
1
1
Na2Cr2O7+
3
3
SO2+
11
11
H2O
H2O
2
2
Cr(OH)(H2O)5 SO4+
Na2SO4
Na2SO4

Na2SO4
Ⅱ.工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2
O
2-
7
Cr
O
2-
4
,它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害,必須進行處理.其中一種處理方法為電解法,該法用Fe做電極,電解含Cr2
O
2-
7
的酸性廢水,隨著電解進行,陰極附近溶液pH升高,產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀.
陽極的電極反應式為
Fe-2e-═Fe2+
Fe-2e-═Fe2+

電解時能否用Cu電極來代替Fe電極?
不能
不能
(填“能”或“不能”),理由是
因陽極產(chǎn)生的Cu2+不能使Cr2O72-還原到低價態(tài)
因陽極產(chǎn)生的Cu2+不能使Cr2O72-還原到低價態(tài)

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科目:高中化學 來源:2010-2011學年北京東城區(qū)示范校高三綜合練習(二)(理綜)化學部分 題型:填空題

(15分)某工業(yè)廢水中僅含下表離子中的5種(不考慮水的電離及離子的水解),且各種離子的物質的量濃度相等,均為0.1mol/L。

陽離子

K+  Cu2+   Fe3+   Al3+   Fe2+

陰離子

Cl-   CO32-  NO3-  SO42-  SiO32-

甲同學欲探究廢水的組成,進行了如下實驗:

Ⅰ.用鉑絲蘸取少量溶液,在火焰上灼燒,無紫色火焰(透過藍色鈷玻璃觀察)。

Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液無明顯變化。

Ⅲ.另取溶液加入少量鹽酸,有無色氣體生成,該無色氣體遇空氣變成紅棕色,此時溶液依然澄清,且溶液中陰離子種類不變。

Ⅳ. 向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。

請推斷:

(1)由Ⅰ、Ⅱ判斷,溶液中一定不含有的陽離子是           (寫離子符號)。

(2)Ⅲ中加入少量鹽酸生成無色氣體的的離子方程式是_________________________。

(3)將Ⅲ中所得紅棕色氣體通入水中,氣體變無色,所發(fā)生的化學方程式為

_______________________________________________________________

(4)甲同學最終確定原溶液中所含陽離子是           ,陰離子是              。(寫離子符號)

(5)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反應后過濾,洗滌,灼燒至恒重,得到的固體質量為                g。

(6)工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物,可采用不同的方法處理。以下是乙同學針對含不同污染物的廢水提出的處理措施和方法,其中正確的是

選項

污染物

處理措施

方法類別

A

廢酸

加生石灰中和

物理法

B

Cu2+等重金屬離子

加硫酸鹽沉降

化學法

C

含復雜有機物的廢水

通過微生物代謝

物理法

D

堿性的廢水

用CO2來中和

化學法

 

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