Question

11．已知Cr（OH）₃在堿性較強的溶液中將生成[Cr（OH）₄]^-，鉻的化合物有毒，由于+6價鉻的強氧化性，其毒性是+3價鉻毒性的100倍．因此，必須對含鉻的廢水進行處理，可采用以下兩種方法．
還原法在酸性介質中用FeSO₄等將+6價鉻還原成+3價鉻．  具體流程如下：

有關離子完全沉淀的pH如下表：

有關離子	Fe2+	Fe3+	Cr3+
完全沉淀為對應氫氧化物的pH	9.0	3.2	5.6

（1）寫出Cr₂O₇^2-與FeSO₄溶液在酸性條件下反應的離子方程式Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2 Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
（2）在含鉻廢水中加入FeSO₄，再調節(jié)pH，使Fe³⁺和Cr³⁺產生氫氧化物沉淀．
則在操作②中可用于調節(jié)溶液pH的試劑最好為：BD（填序號）；
A．Na₂O₂B．Ca（OH）₂C．Ba（OH）₂D．NaOH
此時調節(jié)溶液的pH范圍在C（填序號）最佳．
A．12～14B．10～11C．6～8D．3～4
（3）將等體積的4.0×10^-3mol•L^-1的AgNO₃和4.0×10^-3mol•L^-1的K₂CrO₄溶液混合能析出Ag₂CrO₄沉淀（K_sp（Ag₂CrO₄）=9.0×10^-12），請寫出表示Ag₂CrO₄溶解平衡的方程式，并簡要寫出能生成Ag₂CrO₄沉淀原因的計算過程．

Answer 1

分析 （1）二價鐵離子有還原性，Cr₂O₇^2-有強氧化性，二者能發(fā)生氧化還原反應；
（2）根據各種堿的性質分析判斷，過氧化鈉有強氧化性，鋇離子和硫酸根離子能生成沉淀；根據完全沉淀對應氫氧化物的PH值判斷，溶液的pH值應大于該數值；
（3）Ag₂CrO₄溶解后生成Ag⁺和CrO₄^2-，在一定溫度下，Ksp是一個常數．通過比較Ksp與溶液中有關離子濃度冪的乘積--離子積Qc的相對大小，可以判斷難溶電解質在給定條件下沉淀能否生成或者溶解，則當Qc＞Ksp時時有沉淀析出．

解答 解：（1）二價鐵離子有還原性，Cr₂O₇^2-有強氧化性，二者能發(fā)生氧化還原反應，二價鐵離子被氧化成三價鐵離子，Cr₂O₇^2-被還原為Cr³⁺，反應方程式為Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2 Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2 Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
（2）A．Na₂O₂ 有強氧化性，能把Cr³⁺氧化^_成Cr⁶⁺，從而得不到Cr（OH）₃，故錯誤；
B．Ca（OH）₂ 和 D．NaOH使Fe³⁺和Cr³⁺產生氫氧化物沉淀，且沒有其它沉淀雜質生成，故正確；
 C．Ba（OH）₂ 和硫酸根離子能產生硫酸鋇沉淀，生成雜質，故錯誤，
 在含鉻廢水中加入FeSO₄，再調節(jié)pH，使Fe³⁺和Cr³⁺產生氫氧化物沉淀，且沒有氫氧化亞鐵沉淀，所以溶液的pH應大于5.6小于9，所以C正確，
故答案為：BD；C；
（3）Ag₂CrO₄溶解后生成Ag⁺和CrO₄^2-，Ag₂CrO₄溶解平衡的方程式為Ag₂CrO₄（s）?2Ag⁺（aq）+CrO₄^2-（aq），等體積混合后，c（Ag⁺）=2×10^-3mol/L，c（CrO₄^2-）=2×10^-3mol/L，Qc=c²（Ag⁺）×c（CrO₄^2-）=（2×10^-3）²×2×10^-3=8×10^-9＞Ksp（Ag₂CrO₄）=9.0*10^-12，故有沉淀析出，
答：Ag₂CrO₄（s）?2Ag⁺（aq）+CrO₄^2-（aq）；析出Ag₂CrO₄沉淀．

點評 本題考查了離子方程式和沉淀溶解平衡的反應式及相關的計算，難度不大，根據溶度積常數進行計算是本題難點，答題時注意沉淀平衡的應用．