Question

【题目】某厂废水中含5.00×10-3mol·L-1的Cr2O72- ， 其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4（Fe的化合价依次为+3、+2），设计了如下实验流程：

（1）第①步反应的离子方程式是；
（2）第②步中用pH试纸测定溶液pH的操作是：；
（3）第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外，还有；
（4）欲使1L该废水中Cr2O72-的完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。理论上需要加入FeSO4·7H2O。

Answer 1

【答案】
（1）Cr2O72-+6Fe2＋+14H＋=2Cr3+ +6Fe3＋+7H2O
（2）将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照。
（3）Fe(OH)3、Fe(OH)2
（4）13.9 g
【解析】(1)Cr2O72-有较强氧化性，FeSO47H2O中Fe2+有一定的还原性，在酸性介质中发生氧化还原反应，由实验流程可知，第①步反应中Cr2O72-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+ ， 自身被还原为Cr3+ ， 根据守恒元素守恒及所处环境可知，还应有水生成，反应离子方程式为Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O，所以答案是：Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O；
(2)将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上；所以答案是：将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照；
(3)由题给框图可得：Fe2+过量，加NaOH时，产生Cr(OH)3、Fe(OH)3和Fe(OH)2三种沉淀物，所以答案是：Fe(OH)3、Fe(OH)2；
(4)1 L废水中含n(Cr2O72-)=5.00×10-3 mol。根据Cr原子、Fe原子守恒，可得：Cr2O72-～～～4Cr0.5Fe1.5FeO4～～～10FeSO47H2O，所以理论上n(FeSO47H2O)=10n(Cr2O72-)=5.00×10-3mol×10=0.05mol，所以m(FeSO47H2O)=0.05 mol×278 g/mol=13.9 g，所以答案是：13.9g。