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    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损害，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：CrO42－Cr2O72－Cr3+Cr(OH)3↓

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

    ⑴若平衡体系的pH=2，该溶液显       色。

    ⑵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

    ⑶第②步中，还原1molCr2O72－离子，需要          mol的FeSO47H2O。

    ⑷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。

    ⑸用Fe做电极的原因为                                     。

    ⑹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                  。

    ⑴橙  ⑵c  ⑶6  ⑷5  ⑸阳极反应为Fe-2e-Fe2＋，提供还原剂Fe2＋ 

    ⑹2H＋+2e-H2↑   Fe(OH)3

    解析：c(H＋)增大，平衡2CrO42－(黄色)+2H＋Cr2O72－(橙色)+H2O右移，溶液呈橙色；平衡时各物质的浓度不再改变，即溶液的颜色不再改变；根据电子得失守恒可知，还原1molCr2O72－离子，需要6 mol的FeSO47H2O；当c(Cr3+)=10-5mol/L时，溶液的c(OH―)=mol/L，pH=5，即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH应调至5。在电解法除铬中，铁作阳极，以提供还原剂Fe2＋；在阴极附近溶液pH升高的原因是水电离产生的H＋放电生成H2的同时，大量产生了OH―，所以溶液中的Fe3＋也将转化为Fe(OH)3沉淀。

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2012?奉贤区二模）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．该法的工艺流程如图．

    （1）其中第①步存在平衡：2CrO42-（黄色）+2H+?Cr2O72-（橙色）+H2O若平衡体系的pH=2，则溶液显
    橙
    橙
    色．
    （2）能说明第①步反应达平衡状态的是
    cd
    cd
    ．
    a．Cr2O72-和CrO42-的浓度相同      b．2v（Cr2O72-）=v（CrO42-）
    c．溶液的颜色不变                d．溶液的pH值不变
    （3）第②步中，还原0.01mol Cr2O72-离子，需要
    0.06
    0.06
    mol的FeSO4?7H2O．
    （4）许多过渡（金属）元素的氢氧化物在水中有两种电离方式，Cr（OH）3在溶液中存在以下平衡：H++CrO2-（亮绿色）+H2O?Cr（OH）3（s）?Cr3+（紫色）+3OH-
    下列有关说法中正确的是
    ab
    ab

    a．加酸则平衡向右移动，则生成Cr3+盐，加碱则平衡向左移动，生成亚铬酸盐（CrO2-）
    b．在一定条件下存在：Cr（OH）3+OH-→CrO2-+2H2O；Cr（OH）3+3H+→Cr3++3H2O
    c．Cr3+盐中加入NaOH溶液，先产生沉淀，后沉淀消失，溶液变成无色
    d．Cr（OH）3（固）在水中的存在三个平衡．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2013?上饶一模）某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L
    阳离子 K+ Cu2+   Fe3+   Al3+   Fe2+
    阴离子 Cl-CO32-  NO3-  SO42-  SiO32-
    甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验
    Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）．
    Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化．
    Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变
    Ⅳ． 向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成．
    请推断
    （1）由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是
    K+、Fe3+
    K+、Fe3+
    （写离子符号）．
    （2）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是
    3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
    3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
    ．
    （3）将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式
    3NO2+H2O=2HNO3+NO
    3NO2+H2O=2HNO3+NO

    （4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是
    Fe2+、Cu2+
    Fe2+、Cu2+
    ，阴离子是
    Cl-、NO3-、SO42-
    Cl-、NO3-、SO42-
    ．（写离子符号）
    （5）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为
    1.6
    1.6
     g．
    （6）工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理．以下是乙同学针对含不同污染物的废水提出的处理措施和方法，其中正确的是
    D
    D

    选项 污染物 处理措施 方法类别
    A 废酸 加生石灰中和 物理法
    B Cu2+等重金属离子 加硫酸盐沉降 化学法
    C 含复杂有机物的废水 通过微生物代谢 物理法
    D 碱性的废水 用CO2来中和 化学法

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2012?湖南模拟）2011年8月12日，网传云南曲靖市越州镇约5000余吨的重毒化工废料铬渣非法丢放，毒水被直接排放到南盘江中．被污染的水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等，且酸性较强．
    Ⅰ．污泥中Cr+回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）：

    部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
    阳离子 Fe3+ Fe2+ Mg2+ Al3+ Cu2+ Cr3+
    开始沉淀时的pH 1.9 7.0 - _ 4.7 -
    沉淀完全时的pH 3.2 9.0 11.1 8 6.7 9（＞9溶解）
    （1）实验室用18.4mol?L-1的浓硫酸配制250mL 4.8mol?L-1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需
    250mL容量瓶、胶头滴管．
    250mL容量瓶、胶头滴管．

    （2）加入H2O2的作用是
    将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-，以便于与杂质离子分离
    将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-，以便于与杂质离子分离
    ．调节溶液的pH=8是为了除去
    Fe3+、Al3+
    Fe3+、Al3+
    离子．
    （3）还原过程发生以下反应，请配平：
    1
    1
    Na2Cr2O7+
    3
    3
    SO2+
    11
    11
    H2O
    H2O
    ═
    2
    2
    Cr（OH）（H2O）5 SO4+
    Na2SO4
    Na2SO4

    Na2SO4
    Ⅱ．工业废水中常含有一定量的Cr2
    O
    2-
    7
    和Cr
    O
    2-
    4
    ，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理．其中一种处理方法为电解法，该法用Fe做电极，电解含Cr2
    O
    2-
    7
    的酸性废水，随着电解进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）3沉淀．
    阳极的电极反应式为
    Fe-2e-═Fe2+
    Fe-2e-═Fe2+
    ．
    电解时能否用Cu电极来代替Fe电极？
    不能
    不能
    （填“能”或“不能”），理由是
    因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原到低价态
    因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原到低价态
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    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．该法的工艺流程为：
    CrO42-
    H+
    ①转化
    Cr2O72-
    Fe2+
    ②还原
    Cr3+
    OH-
    ③沉淀
    Cr（OH）3↓
    其中第①步存在平衡：2CrO42-（黄色）+2H+?Cr2O72-（橙色）+H2O
    （1）若平衡时溶液呈强酸性，则溶液显
    橙
    橙
    色
    （2）能说明第①步反应达平衡状态的是
    BD
    BD
    ．
    A．Cr2O72-和CrO42-的浓度相同                   B．溶液的颜色不变
    C．CrO42-的消耗速率是Cr2O72-生成速率的2倍      D．溶液的pH值不变
    （3）第②步中，还原0.01mol Cr2O72-离子，需要
    0.06
    0.06
    mol的FeSO4?7H2O．
    （4）Cr（OH）3在水溶液中有两种电离方式，并存在以下平衡：
    H++CrO2-（亮绿色）+H2O?Cr（OH）3（s）?Cr3+（紫色）+3OH-
    下列有关说法中正确的是
    ab
    ab

    a、加酸平衡向右移动，生成Cr3+；加碱平衡向左移动，生成CrO2-
    b、在一定条件下存在反应：Cr（OH）3+OH-→CrO2-+2H2O；Cr（OH）3+3H+→Cr3++3H2O
    c、Cr3+盐溶液中加入NaOH溶液，先产生沉淀，后沉淀消失，溶液变成无色
    d、Cr（OH）3（固）在水中存在三个平衡．

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    科目：高中化学 来源：2010-2011学年北京东城区示范校高三综合练习（二）（理综）化学部分 题型：填空题

    （15分）某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。

    阳离子

    K+  Cu2+   Fe3+   Al3+   Fe2+

    阴离子

    Cl-   CO32-  NO3-  SO42-  SiO32-

    甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：

    Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。

    Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。

    Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。

    Ⅳ． 向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。

    请推断：

    （1）由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是           （写离子符号）。

    （2）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是_________________________。

    （3）将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式为

    _______________________________________________________________

    （4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是           ，阴离子是              。（写离子符号）

    （5）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为                g。

    （6）工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下是乙同学针对含不同污染物的废水提出的处理措施和方法，其中正确的是

    选项

    污染物

    处理措施

    方法类别

    A

    废酸

    加生石灰中和

    物理法

    B

    Cu2+等重金属离子

    加硫酸盐沉降

    化学法

    C

    含复杂有机物的废水

    通过微生物代谢

    物理法

    D

    碱性的废水

    用CO2来中和

    化学法

     

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