Question

10．鐵氧體（Fe₃O₄）法是處理含鉻廢水的常用方法，其原理是：用FeSO₄把廢水中Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$還原為Cr³⁺，并通過調(diào)節(jié)廢水的pH，使生成物組成符合類似于鐵氧體（Fe₃O₄或Fe₂O₃•FeO）的復(fù)合氧化物（$\stackrel{+3}{Cr}$_{x$\stackrel{+3}{Fe}$2-x}O₃•$\stackrel{+2}{Fe}$O）．處理含1mol Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$廢水至少需要加入a mol FeSO₄•7H₂O．下列結(jié)論正確的是（　　）

• A． x=0.5，a=10
• B． x=1，a=5
• C． x=2，a=10
• D． x=0.5，a=8

Answer 1

分析 由題目信息可知，Cr₂O₇^2-中Cr元素由+6價還原為+3價，F(xiàn)eS0₄中Fe元素被氧化為+3價，且Fe元素部分化合價未變化，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有3x=2-x，據(jù)此確定x的值；
計(jì)算處理1molCr₂O₇^2-時被氧化為+3價的Fe元素物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算復(fù)合氧化物中+2的Fe元素物質(zhì)的量，根據(jù)Fe元素守恒計(jì)算FeS0₄•7H₂O的物質(zhì)的量．

解答 解：由題目信息可知，Cr₂O₇^2-中Cr元素由+6價還原為+3價，F(xiàn)eS0₄中Fe元素被氧化為+3價，且Fe元素部分化合價為變化，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算有3x=2-x，解得x=0.5；
處理1molCr₂O₇^2-，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，被氧化為+3價的Fe元素物質(zhì)的量為$\frac{1mol×2×（6-3）}{3-2}$=6mol，復(fù)合氧化物中+2的Fe元素與+3價Fe元素的物質(zhì)的量之比為1：（2-x）=1：（2-0.5）=1：1.5，故算復(fù)合氧化物中+2的Fe元素物質(zhì)的量為$\frac{6mol}{1.5}$=4mol，根據(jù)Fe元素守恒可知FeS0₄•7H₂O物質(zhì)的量為6mol+4mol=10mol，
故選：A．

點(diǎn)評 本題考查氧化還原法的有關(guān)計(jì)算，難度中等，注意根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒、原子守恒進(jìn)行的計(jì)算．