Question

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

有關(guān)離子完全沉淀的pH如下表：

有關(guān)離子	Fe2+	Fe3+	Cr3+
完全沉淀為對(duì)應(yīng)氫氧化物的pH	9.0	3.2	5.6

（1）寫(xiě)出Cr₂O₇^2-與FeSO₄溶液在酸性條件下反應(yīng)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(diào)節(jié)pH，使Fe³⁺和Cr³⁺產(chǎn)生氫氧化物沉淀．
則在操作②中可用于調(diào)節(jié)溶液pH的試劑最好為：BD（填序號(hào)）；
A．Na₂O₂B．Ca（OH）₂C．Ba（OH）₂D．NaOH
此時(shí)調(diào)節(jié)溶液的pH范圍在C（填序號(hào)）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(qǐng)寫(xiě)出表示Ag₂CrO₄溶解平衡的方程式，并簡(jiǎn)要寫(xiě)出能生成Ag₂CrO₄沉淀原因的計(jì)算過(guò)程．

Answer 1

分析 （1）二價(jià)鐵離子有還原性，Cr₂O₇^2-有強(qiáng)氧化性，二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（2）根據(jù)各種堿的性質(zhì)分析判斷，過(guò)氧化鈉有強(qiáng)氧化性，鋇離子和硫酸根離子能生成沉淀；根據(jù)完全沉淀對(duì)應(yīng)氫氧化物的PH值判斷，溶液的pH值應(yīng)大于該數(shù)值；
（3）Ag₂CrO₄溶解后生成Ag⁺和CrO₄^2-，在一定溫度下，Ksp是一個(gè)常數(shù)．通過(guò)比較Ksp與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積--離子積Qc的相對(duì)大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或者溶解，則當(dāng)Qc＞Ksp時(shí)時(shí)有沉淀析出．

解答 解：（1）二價(jià)鐵離子有還原性，Cr₂O₇^2-有強(qiáng)氧化性，二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，二價(jià)鐵離子被氧化成三價(jià)鐵離子，Cr₂O₇^2-被還原為Cr³⁺，反應(yīng)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(qiáng)氧化性，能把Cr³⁺氧化^_成Cr⁶⁺，從而得不到Cr（OH）₃，故錯(cuò)誤；
B．Ca（OH）₂ 和 D．NaOH使Fe³⁺和Cr³⁺產(chǎn)生氫氧化物沉淀，且沒(méi)有其它沉淀雜質(zhì)生成，故正確；
 C．Ba（OH）₂ 和硫酸根離子能產(chǎn)生硫酸鋇沉淀，生成雜質(zhì)，故錯(cuò)誤，
 在含鉻廢水中加入FeSO₄，再調(diào)節(jié)pH，使Fe³⁺和Cr³⁺產(chǎn)生氫氧化物沉淀，且沒(méi)有氫氧化亞鐵沉淀，所以溶液的pH應(yīng)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(diǎn)評(píng) 本題考查了離子方程式和沉淀溶解平衡的反應(yīng)式及相關(guān)的計(jì)算，難度不大，根據(jù)溶度積常數(shù)進(jìn)行計(jì)算是本題難點(diǎn)，答題時(shí)注意沉淀平衡的應(yīng)用．