Question

還原沉淀法是處理含鉻（含Cr₂0₇^2-和CrO₄^2-）工業(yè)廢水的常用方法，過(guò)程如下：CrO

2- 4

H+

轉(zhuǎn)換

Cr₂O

2- 7

Fe2+

還原

Cr ³⁺

OH-

沉淀

Cr（OH）₃↓已知轉(zhuǎn)化過(guò)程中的反應(yīng)為：2CrO

2- 4

（aq）+2H⁺ （aq）?Cr₂O

2- 7

（aq）+H₂O（l）．轉(zhuǎn)化后所得溶液中鉻元素的含量為28.6g/L，CrO₄^2-有

10

11

轉(zhuǎn)化為Cr₂0₇^2-，下列說(shuō)法不正確的是（　�。�

• A、溶液顏色保持不變，說(shuō)明上述可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
• B、若用綠礬（FeS0₄?7H₂0）（M=278）作還原劑，處理1 L廢水，至少需要917.4 g
• C、常溫下轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1×10¹⁴，則轉(zhuǎn)化后所得溶液的pH=6
• D、常溫下Ksp[Cr（OH）₃]=1×10^-32，要使處理后廢水中的c（Cr³⁺）降至1×10^-5mol/L，應(yīng)調(diào)溶液的pH=5

Answer 1

考點(diǎn)：難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：A、存在平衡：2Cr O₄^2-（黃色）+2H⁺?Cr₂O₄^2-（橙色）+H₂O，如顏色不變，則達(dá)到平衡狀態(tài)；
B、若1L酸化后所得溶液中含鉻元素的質(zhì)量為28.6g，根據(jù)守恒列關(guān)系式：2Cr～2CrO₄^2-～Cr₂O₇^2-～2Cr³⁺～6e^-～6FeSO₄?7H₂O計(jì)算；
C、酸化時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，若1L酸化后所得溶液中含鉻元素的質(zhì)量為28.6g，CrO₄^2-有

10

11

轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，說(shuō)明鉻元素有

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11

轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，計(jì)算平衡濃度，結(jié)合平衡常數(shù)計(jì)算；
D、根據(jù)溶度積常數(shù)列式計(jì)算．

解答： 解：A、平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度不再改變，即溶液的顏色不再改變，故A正確；
B、若用綠礬（FeSO₄?7H₂O）（M=278）作還原劑，處理1L廢水，設(shè)需要xmolFeSO₄?7H₂O，由氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑得失電子數(shù)目相等可知0.55×（6-3）=x×（3-2），x=1.65，m（FeSO₄?7H₂O）=1.65mol×278g/mol=458.7g，故B錯(cuò)誤；
C、1L廢水中n（Cr）=

28.6g

52g/mol

=0.55mol，CrO₄^2-有

10

11

轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，則酸化后c（CrO₄^2-）=0.55mol/L×（1-

10

11

）=0.05mol/L，c（Cr₂O₇^2-）=0.55mol/L×

10

11

×

1

2

=0.25mol/L，常溫下轉(zhuǎn)換反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1×10¹⁴，則

c(Cr2O72-)

c2(CrO42-)c2(H+)

=1×10¹⁴，c（H⁺）=1×10^-6mol/L，所以pH=6，故C正確；
D、常溫下K_sp[Cr（OH）₃]=1×10^-32，要使處理后廢水中c（Cr³⁺）降至1×10^-5mol/L，則c（Cr³⁺）×c³（OH^-）=1×10^-32，c（OH^-）=1×10^-9mol/L，pH=5，故D正確．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查難溶電解質(zhì)的溶解平衡，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意把握相關(guān)計(jì)算公式的運(yùn)用，難度中等．