Question

【题目】工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。

方法1：还原沉淀法

该法的工艺流程为

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

（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显 色.

（2）能说明第①步反应达平衡状态的是 。

a．Cr2O72—和CrO42—的浓度相同 b．2v (Cr2O72—) ="v" (CrO42—) c．溶液的颜色不变

（3）第②步中，还原1mol Cr2O72—离子，需要________mol的FeSO4·7H2O。

( 4 ) 第③步生成的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)

常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH—)＝10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH应调至 。

方法2：电解法

该法用Fe做电极电解含Cr2O72—的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。

（5）用Fe做电极的原因为 。

（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释） 。

溶液中同时生成的沉淀还有 。

Answer 1

【答案】（1）橙（2）c（3）6（4）5（5）阳极反应为Fe－2e－＝Fe2+，提供还原剂Fe2+

（6）2H++2e－＝H2↑ Fe(OH)3

【解析】（1）若平衡体系的pH=2，2CrO42－（黄色）+2H+Cr2O72－（橙色）+H2O，平衡右移，呈橙色（2）能说明第①步反应达平衡状态的是溶液的颜色不变，溶液的各反应混合物浓度不变，选c（3）由得失电子守恒得：1mol Cr2O72―变6价，要6molFe2＋（4）Ksp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10-32，c3(OH－)= 10-32/10-5=10-27，c(OH－)= 10-9mol·L－1,pH= 5（5）阳极反应为Fe－2e－＝Fe2＋，提供还原剂Fe2＋;所以用铁作电极（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是2H＋+2e－＝H2↑，水电离平衡被破坏，留下OH―，提高碱度，使Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀而除去。