Question

19．六價(jià)鉻[Cr（Ⅵ）]有劇毒，廢水中的Cr₂O₇^2-常用鐵氧磁體法除去，即把過(guò)量的FeSO₄•7H₂O加入含Cr₂O₇^2-的廢水中，調(diào)節(jié)pH＜4，F(xiàn)e²⁺將Cr（Ⅵ）還原為Cr³⁺．
（1）寫(xiě)出上述Fe²⁺還原Cr₂O₇^2-的離子方程式Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O單線橋法表示電子轉(zhuǎn)移為．
（2）若調(diào)節(jié)溶液的pH為8～10，將析出相當(dāng)于Fe（Ⅱ）[Fe（Ⅲ）_xCr_2-x]O₄（磁性材料鐵氧體）的沉淀，由此可確定x=1.5．
（3）Cr³⁺在過(guò)量的NaOH溶液中會(huì)轉(zhuǎn)化為CrO₂^-，寫(xiě)出這一轉(zhuǎn)化的離子方程式：Cr³⁺+4OH^-=CrO₂^-+2H₂O．由此可知Cr（OH）₃呈兩（選填“酸”、“堿”或“兩”）性．
（4）根據(jù)（2）的結(jié)果，若廢水中Cr（Ⅵ）按CrO₃計(jì)，欲除去廢水中的Cr（Ⅵ），m（FeSO₄•7H₂O）：m（CrO₃）=8.34．

Answer 1

分析 （1）Fe元素的化合價(jià)升高，Cr元素的化合價(jià)降低，結(jié)合電子、電荷守恒分析；
（2）Fe（Ⅱ）[Fe（Ⅲ）_xCr_2-x]O₄中正負(fù)化合價(jià)的倒數(shù)和為0；
（3）類似鋁離子與堿的反應(yīng)；
（4）結(jié)合電子守恒及m=nM計(jì)算．

解答 解：（1）Fe²⁺還原Cr₂O₇^2-的離子方程式為Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，F(xiàn)e失去電子，Cr得到電子，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移6e^-，電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為，
故答案為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；；
（2）Fe（Ⅱ）[Fe（Ⅲ）_xCr_2-x]O₄中正負(fù)化合價(jià)的倒數(shù)和為0，則+2+3x+3×（2-x）+（-2）×4=0，解得x=1.5，故答案為：1.5；
（3）Cr³⁺在過(guò)量的NaOH溶液中會(huì)轉(zhuǎn)化為CrO₂^-，這一轉(zhuǎn)化的離子方程式為Cr³⁺+4OH^-=CrO₂^-+2H₂O，由此可知Cr（OH）₃呈兩性，
故答案為：Cr³⁺+4OH^-=CrO₂^-+2H₂O；兩；
（4）Cr元素的化合價(jià)由+6價(jià)降低為+3價(jià)，F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+2價(jià)升高為+3價(jià)，則欲除去廢水中的Cr（Ⅵ），m（FeSO₄•7H₂O）：m（CrO₃）=$\frac{（6-3）×278g/mol}{（3-2）×100g/mol}$=8.34，故答案為：8.34．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)及計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意電子守恒的應(yīng)用，題目難度不大．