Question

10．工業(yè)上常用還原沉淀法處理含鉻廢水（Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-），其流程為：
CrO${\;}_{4}^{2-}$（黃色）$→_{①轉(zhuǎn)化}^{H+}$Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$（橙色）$→_{②還原}^{Fe_{2}+}$Cr³⁺$→_{③沉淀}^{OH-}$Cr（OH）₃↓
已知：步驟③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）    K_sp=c（Cr³⁺）•c³（OH^-）=10^-32
下列有關(guān)說法不正確的是（　�。�

• A． 步驟①中當(dāng)v_正（CrO₄^2-）=2v_逆（Cr₂O₇^2-）時(shí)，說明反應(yīng)：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O 達(dá)到平衡狀態(tài)
• B． 若向K₂Cr₂O₇溶液中加NaOH濃溶液，溶液可由橙色變黃色
• C． 步驟②中，若要還原1 mol Cr₂O₇^2-離子，需要12 mol （NH₄）₂Fe（SO₄）₂
• D． 步驟③中，當(dāng)將溶液的pH 調(diào)節(jié)至5 時(shí)，可認(rèn)為廢水中的鉻元素已基本除盡（當(dāng)溶液中c（Cr³⁺）≤10^-5 mol/L時(shí)，可視作該離子沉淀完全）

Answer 1

分析 A．正逆反應(yīng)速率相等時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)；
B．根據(jù)CrO₄^2-（黃色）$→_{①轉(zhuǎn)化}^{H+}$Cr₂O₇^2-（橙色）分析；
C．還原1 mol Cr₂O₇^2-離子，轉(zhuǎn)移電子為1mol×2×（6-3）=6mol，F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+2升高為+3；
D．步驟③中，當(dāng)將溶液的pH 調(diào)節(jié)至5時(shí)，c（OH^-）=10^-9mol/L，結(jié)合Ksp計(jì)算c（Cr³⁺）．

解答 解：A．步驟①中當(dāng)v_正（CrO₄^2-）=2v_逆（Cr₂O₇^2-）時(shí)，說明正逆反應(yīng)速率相等，各組分濃度不再變化，則反應(yīng)2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O 達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．CrO₄^2-（黃色）$→_{①轉(zhuǎn)化}^{H+}$Cr₂O₇^2-（橙色），則堿性條件下，Cr₂O₇^2-（橙色）會(huì)轉(zhuǎn)化成CrO₄^2-（黃色），溶液可由橙色變黃色，故B正確；
C．還原1 mol Cr₂O₇^2-離子，轉(zhuǎn)移電子為1mol×2×（6-3）=6mol，F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+2升高為+3，則由電子守恒可知需要6 mol（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O，故C錯(cuò)誤；
D．步驟③中，當(dāng)將溶液的pH調(diào)節(jié)至5時(shí)，c（OH^-）=10^-9mol/L，由Ksp可知，c（Cr³⁺）=$\frac{1{0}^{-32}}{（{1{0}^{-9}）}^{3}}$=10^-5mol/L，則可認(rèn)為廢水中的鉻元素已經(jīng)除盡，故D正確；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的影響因素、難溶物溶解平衡及其應(yīng)用，題目難度中等，涉及化學(xué)平衡狀態(tài)判斷、平衡移動(dòng)、氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的計(jì)算及溶解度計(jì)算等知識(shí)，注重學(xué)生知識(shí)遷移應(yīng)用能力的考查．