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。常用的处理方法是还原沉淀法。该法的工艺流程为：

已知：CrO42-(黄色)、Cr2O72- (橙色)

（1）用离子方程式表示第①步可逆反应转化过程___________________。

（2）用离子方程式表示第②步还原反应转化过程___________________。

（3）能说明第①步反应达平衡状态的是_________。

a．Cr2O72-和CrO42-的浓度不变 b．2V(Cr2O72-) =V(CrO42-) c．溶液的颜色不变

（4）第②步中，还原1.5mol Cr2O72-离子，需要_______mol的FeSO47H2O。

（5）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0.01mol/Lc(Cr3+)开始沉淀，溶液的pH应调至__________，若使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH应调至___________。

Answer 1

【答案】 2 CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72- (橙色)+H2O Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O ac 9 4 5

【解析】（1）铬酸根与氢离子反应转化为重铬酸根离子，反应的离子方程式为2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72- (橙色)+H2O。（2）Cr元素化合价从+6价降低到+3价，得到3个电子，Fe元素化合价从+2价升高到+3价，失去1个电子，根据电子得失守恒、原子守恒以及电荷守恒可知反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。（3）a．Cr2O72-和CrO42-的浓度不变，是平衡标志，a正确；b．2V(Cr2O72-)=V(CrO42-)，不能判断正逆反应速率关系，不能判断平衡，b错误；c．溶液的颜色不变，说明浓度不变，反应达到平衡状态，c正确，答案选ac；（4）根据电子得失守恒可知还原1.5mol Cr2O72-离子，需要FeSO47H2O的物质的量是1.5mol×2×3＝9.0mol的。（5）根据溶度积常数可知要使0.01mol/Lc(Cr3+)开始沉淀，需要氢氧根的浓度是，则溶液的pH应调至4；若使c(Cr3+)降至10-5mol/L，此时溶液中氢氧根浓度是，所以溶液的pH应调至5。