Question

六價鉻對人體有毒，含鉻廢水要經(jīng)過化學(xué)處理后才能排放，方法是用綠礬（FeSO₄?7H₂O）把廢水中六價鉻還原成三價鉻離子，再加入過量的石灰水，使鉻離子生成Cr（OH）₃沉淀．
（1）配平下列主要反應(yīng)的化學(xué)方程式并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：

 

H₂Cr₂O₇+

 

FeSO₄+

 

H₂SO₄→

 

Fe₂（SO₄）₃+

 

Cr₂（SO₄）₃+

 

H₂O
（2）上述反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物是

 

，硫酸所體現(xiàn)的性質(zhì)

 

（3）處理后的沉淀中有Cr（OH）₃外，還有

 

 （用化學(xué)式表示）．
（4）現(xiàn)在處理1×10³ L含鉻（+6）78mg?L^-1的廢水，需要綠礬

 

 g．

Answer 1

考點：氧化還原反應(yīng)方程式的配平,氧化還原反應(yīng)的計算

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）氧化還原反應(yīng)中，化合價升高值=化合價降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)，根據(jù)元素化合價和電子轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系來回答；
（2）化合價升高的元素在反應(yīng)中被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，得到氧化產(chǎn)物，根據(jù)硫酸紙元素化合價的變化情況來確定其性質(zhì)；
（3）根據(jù)離子最終的產(chǎn)物來回答；
（4）依據(jù)離子方程式定量關(guān)系計算得到．

解答： 解：（1）在反應(yīng)中，Cr元素的化合價從+6價降低為+3價，1molH₂Cr₂O₇共得到電子是6mol，F(xiàn)e元素的化合價升高，從+2價升高到+3價，鐵元素失電子，鉻元素得電子，轉(zhuǎn)移電子是6，所以FeSO₄的前邊系數(shù)是6，F(xiàn)e₂（SO₄）₃的前邊系數(shù)是3，H₂Cr₂O₇的系數(shù)是1，Cr₂（SO₄）₃的系數(shù)是1，根據(jù)元素守恒，得到化學(xué)方程式以及電子轉(zhuǎn)移情況如下：1H₂Cr₂O₇+6FeSO₄+6H₂SO₄=3Fe₂（SO₄）₃+1Cr₂（SO₄）₃+7H₂O，
故答案為：1；6；6；3；1；7；；
（2）鐵元素的化合價升高，所以Fe₂（SO₄）₃是氧化產(chǎn)物，硫酸中的元素化合價沒有變化，生成對應(yīng)的鹽，所體現(xiàn)的性質(zhì)是酸性，故答案為：Fe₂（SO₄）₃；酸性；
（3）亞鐵離子被氧化為鐵離子，鐵離子可以和氫氧化鈣反應(yīng)生成Fe（OH）₃，所以處理后的沉淀中有Cr（OH）₃外，還有Fe（OH）₃，故答案為：Fe（OH）₃；
（4）現(xiàn)用上述方法處理1×10³ L含鉻（+6價）78mg?L^-1的廢水，鉻元素物質(zhì)的量=

1×103L×78×10-3g/L

52g/mol

=1.5mol，Cr₂O₇^2-物質(zhì)的量0.75mol，則
  Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
   1       6
0.75mol      4.5mol
需用綠礬的質(zhì)量=4.5mol×278g/mol=1251g，
故答案為：1251．

點評：本題涉及氧化還原方程式的配平以及方程式的計算等知識，注意電子轉(zhuǎn)移和化合價變化之間的關(guān)系是關(guān)鍵，難度不大．