题目内容
【题目】某些电镀厂的酸性废水中常含有一定量的CrO42﹣和Cr2O72﹣ , 它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理.常用的处理方法有两种
方法1:还原沉淀法,其中第①步存在平衡步存在平衡:2CrO42﹣(黄色)+2H+Cr2O72﹣(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=12,该溶液显 .
(2)写出第③步的离子反应方程式: .
(3)第②步中,用6mol的FeSO47H2O可还原molCr2O72﹣离子.
(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() 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.
(5)写出阳极的电极反应式 .
(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)
(7)用电镀法在铁制品上镀上一层锌,则阴极上的电极反应式为 .
【答案】
(1)黄色
(2)Cr3++3OH﹣=Cr(OH)3↓
(3)1
(4)s,5
(5)Fe﹣2e﹣=Fe2+
(6)2H++2e﹣=H2↑
(7)Zn2++2e﹣=Zn
【解析】解:(1)c(OH﹣)增大,平衡2CrO42﹣(黄色)+2H+Cr2O72﹣(橙色)+H2O左移,溶液呈黄色,
所以答案是:黄;(2)第③步Cr3+与氢氧根离子结合生成沉淀,其反应的离子方程式为:Cr3++3OH﹣=Cr(OH)3↓;所以答案是:Cr3++3OH﹣=Cr(OH)3↓;(3)用6mol的FeSO47H2O作还原剂,转移6mol电子,则可以还原1mol Cr2O72﹣离子;所以答案是:1;(4)Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)c3(OH﹣)=10﹣32,要使c(Cr3+)降至10﹣5mol/L,则需c(OH﹣)= = =10﹣9mol/L,所以c(H+)=10﹣5mol/L,即pH=5,所以答案是: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+,
所以答案是:Fe﹣2e﹣=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H2:2H++2e﹣═H2↑;
所以答案是:2H++2e﹣=H2↑;(7)电镀时阴极上溶液中金属离子得电子得到金属单质,则用电镀法在铁制品上镀上一层锌,则阴极上锌离子得电子生成Zn,其电极反应式为Zn2++2e﹣=Zn;
所以答案是:Zn2++2e﹣=Zn.