Question

【題目】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。常用的處理方法是還原沉淀法。該法的工藝流程為：

已知：CrO42-(黃色)、Cr2O72- (橙色)

（1）用離子方程式表示第①步可逆反應轉化過程___________________。

（2）用離子方程式表示第②步還原反應轉化過程___________________。

（3）能說明第①步反應達平衡狀態(tài)的是_________。

a．Cr2O72-和CrO42-的濃度不變 b．2V(Cr2O72-) =V(CrO42-) c．溶液的顏色不變

（4）第②步中，還原1.5mol Cr2O72-離子，需要_______mol的FeSO47H2O。

（5）第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr (OH)3 (s)Cr3+ (aq) +3OH- (aq)。常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-) = 10-32，要使0.01mol/Lc(Cr3+)開始沉淀，溶液的pH應調至__________，若使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH應調至___________。

Answer 1

【答案】 2 CrO42-(黃色)+2H+Cr2O72- (橙色)+H2O Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O ac 9 4 5

【解析】（1）鉻酸根與氫離子反應轉化為重鉻酸根離子，反應的離子方程式為2CrO42-(黃色)+2H+Cr2O72- (橙色)+H2O。（2）Cr元素化合價從+6價降低到+3價，得到3個電子，Fe元素化合價從+2價升高到+3價，失去1個電子，根據(jù)電子得失守恒、原子守恒以及電荷守恒可知反應的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。（3）a．Cr2O72-和CrO42-的濃度不變，是平衡標志，a正確；b．2V(Cr2O72-)=V(CrO42-)，不能判斷正逆反應速率關系，不能判斷平衡，b錯誤；c．溶液的顏色不變，說明濃度不變，反應達到平衡狀態(tài)，c正確，答案選ac；（4）根據(jù)電子得失守恒可知還原1.5mol Cr2O72-離子，需要FeSO47H2O的物質的量是1.5mol×2×3＝9.0mol的。（5）根據(jù)溶度積常數(shù)可知要使0.01mol/Lc(Cr3+)開始沉淀，需要氫氧根的濃度是，則溶液的pH應調至4；若使c(Cr3+)降至10-5mol/L，此時溶液中氫氧根濃度是，所以溶液的pH應調至5。