题目内容
【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危害，必须进行处理。常用的处理方法有以下两种：
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+
Cr2O32-（橙色）+H2O
(1)若平衡体系的pH=2，该溶液显______色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是_____（填序号）
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)=1032，要使c(Cr3+)降至105mol/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，随着电解的进行，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______（用电极反应式解释）。
(6)在阴极附近溶液pH升高，溶液中同时生成的沉淀还有______。
【答案】橙 C 6 5 阳极反应为Fe2e=Fe2+，提供还原剂Fe2+ Fe(OH)3
【解析】
(1)溶液显酸性，c(H+)较大，上述平衡右移，该溶液显橙色；
(2)A．反应过程中可能出现Cr2O72-和CrO42-的浓度相同，但反应不一定达到平衡状态，A错误；
B．2v（Cr2O72-）=v（CrO42-），没有标出正逆反应速率，无法判定反应是否达到平衡状态，B错误；
C．平衡时各物质的浓度不再改变，即溶液的颜色不再改变，可以判断反应达到平衡状态，C正确；综上所述选C；
(3)根据电子得失守恒可以知道，还原1mol Cr2O72-离子得到Cr3+，得到电子：2×（6-3）=6mol，Fe2+被氧化为Fe3+，需要FeSO4·7H2O的物质的量为
=6mol；
(4)当c(Cr3+)=105mol/L时，溶液的c(OH)=
mol/L =109mol/L，c(H+)=
mol/L =105mol/L，pH=5，即要使c(Cr3+)降至105mol/L，溶液的pH应调至5；
(5)用Fe做阳极，发生氧化反应，失电子：Fe2e=Fe2+，产生的亚铁离子做还原剂将Cr2O72-还原成Cr3+；
(6)溶液中氢离子在阴极得电子被还原为氢气，阴极极反应为：2H++2e=H2↑，溶液酸性减弱，溶液pH升高，亚铁离子被氧化为铁离子，酸性减弱，铁离子产生沉淀Fe(OH)3。
