Question

（選做題16分）工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72－和CrO42－，它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，必須進(jìn)行處理。常用的處理方法有兩種。

方法1：還原沉淀法

該法的工藝流程為：CrO42－Cr2O72－Cr3+Cr(OH)3↓

其中第①步存在平衡：2CrO42－(黃色)+2H＋Cr2O72－(橙色)+H2O

（1）若平衡體系的pH=2，該溶液顯 色。

（2）能說明第①步反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是 。

A．Cr2O72－和CrO42－的濃度相同

B．2v (Cr2O72－)= v (CrO42－)

C．溶液的顏色不變

（3）第②步中，還原1molCr2O72－離子，需要 mol的FeSO47H2O。

（4）第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在沉淀溶解平衡,請寫出其沉淀溶解平衡方程式

常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp=[Cr3+]·[OH?]3=10?32，要使c(Cr3+)降至10?5mol/L，溶液的pH應(yīng)調(diào)至 。

方法2：電解法

該法用Fe做電極電解含Cr2O72－的酸性廢水，隨著電解進(jìn)行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。

（5）用Fe做電極的原因是 。

⑹在陰極附近溶液pH升高的原因是(用電極反應(yīng)解釋) ，溶液中同時生成的沉淀還有 。

Answer 1

(1)橙 (2)c (3)6 (4) Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH?(aq) 5

(5)陽極反應(yīng)為Fe－2e－＝Fe2+，提供還原劑Fe2+

（6)2H++2e－＝H2↑ Fe(OH)3

【解析】

試題分析：(1)pH=2，溶液呈酸性，所以顯橙色；（2）根據(jù)平衡標(biāo)志，濃度不變、；故溶液的顏色不變達(dá)到平衡；（3）根據(jù)得失電子守恒，Cr由+6價變?yōu)?3價，1molCr2O72－離子要得6mol電子，1mol的FeSO47H2O 變?yōu)镕e3+，能失電子1mol，所以需要6mol FeSO47H2O；（4）Cr(OH)3在溶液中沉淀溶解平衡方程式Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH?(aq) ；

10?5×[OH?]3=10?32，[OH?]=10-9，所以PH應(yīng)為5；（5）Fe做陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成Fe2+，F(xiàn)e2+還原Cr2O72－；⑹陰極發(fā)生還原反應(yīng)，2H++2e－＝H2↑，消耗氫離子，所以PH增大；Fe2+被氧化為Fe3+所以還生成Fe(OH)3沉淀。

考點：本題考查氧化還原、沉淀溶解平衡、電化學(xué)。