Question

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

（1）若平衡体系的pH=2，该溶液显　橙　色．

（2）能说明第①步反应达平衡状态的是　c　．

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1molCr2O72﹣离子，需要　6　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　5　．

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　阳极反应为Fe﹣2e﹣═Fe2+，提供还原剂Fe2+　．

（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释）　2H++2e﹣═H2↑　，溶液中同时生成的沉淀还有　Fe（OH）3　．

Answer 1

考点：

化学平衡移动原理；氧化还原反应的电子转移数目计算；原电池和电解池的工作原理；化学平衡状态的判断；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质． .
专题：	压轴题．
分析：	（1）根据外界条件对平衡的影响来考虑平衡移动方向，从而确定离子浓度大小，进而确定颜色变化； （2）判断平衡状态的方法：V正=V逆，或各组分的浓度保持不变，即能变的量保持不变则说明已达平衡； （3）根据得失电子守恒来计算； （4）根据溶度积常数进行计算； （5）阳极是活性电极时，阳极本身失电子，生成阳离子； （6）溶液PH升高的原因是溶液中氢离子浓度减少，即氢离子在阴极得电子，PH升高，氢氧根离子浓度增大，离子浓度幂的乘积大于溶度积，所以金属阳离子会生成氢氧化物沉淀．
解答：	解：（1）c（H+）增大，平衡2CrO42﹣（黄色）+2H+⇌Cr2O72﹣（橙色）+H2O右移，溶液呈橙色； （2）平衡时各物质的浓度不再改变，即溶液的颜色不再改变； （3）根据电子得失守恒可知，还原1molCr2O72﹣离子得到Cr3+，得电子：2×（6﹣3）=6mol，需要FeSO4•7H2O的物质的量为：6÷（3﹣2）=6； （4）当c（Cr3+）=10﹣5mol/L时，溶液的c（OH﹣）=mol/L，c（H+）═，pH=5，即要使c（Cr3+）降至10﹣5mol/L，溶液的pH应调至5； （5）在电解法除铬中，铁作阳极，阳极反应为Fe﹣2e﹣═Fe2+，以提供还原剂Fe2+； （6）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． 故答案为：（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．
点评：	本题综合考查了化学平衡原理、氧化还原反应、沉淀溶解平衡和电化学知识等内容．分析时要根据题给信息，结合相关原理进行解答．