Question

10．铁氧体（Fe₃O₄）法是处理含铬废水的常用方法，其原理是：用FeSO₄把废水中Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$还原为Cr³⁺，并通过调节废水的pH，使生成物组成符合类似于铁氧体（Fe₃O₄或Fe₂O₃•FeO）的复合氧化物（$\stackrel{+3}{Cr}$_{x$\stackrel{+3}{Fe}$2-x}O₃•$\stackrel{+2}{Fe}$O）．处理含1mol Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$废水至少需要加入a mol FeSO₄•7H₂O．下列结论正确的是（　　）

• A． x=0.5，a=10
• B． x=1，a=5
• C． x=2，a=10
• D． x=0.5，a=8

Answer 1

分析 由题目信息可知，Cr₂O₇^2-中Cr元素由+6价还原为+3价，FeS0₄中Fe元素被氧化为+3价，且Fe元素部分化合价未变化，根据电子转移守恒有3x=2-x，据此确定x的值；
计算处理1molCr₂O₇^2-时被氧化为+3价的Fe元素物质的量，进而计算复合氧化物中+2的Fe元素物质的量，根据Fe元素守恒计算FeS0₄•7H₂O的物质的量．

解答 解：由题目信息可知，Cr₂O₇^2-中Cr元素由+6价还原为+3价，FeS0₄中Fe元素被氧化为+3价，且Fe元素部分化合价为变化，根据电子转移守恒计算有3x=2-x，解得x=0.5；
处理1molCr₂O₇^2-，根据电子转移守恒可知，被氧化为+3价的Fe元素物质的量为$\frac{1mol×2×（6-3）}{3-2}$=6mol，复合氧化物中+2的Fe元素与+3价Fe元素的物质的量之比为1：（2-x）=1：（2-0.5）=1：1.5，故算复合氧化物中+2的Fe元素物质的量为$\frac{6mol}{1.5}$=4mol，根据Fe元素守恒可知FeS0₄•7H₂O物质的量为6mol+4mol=10mol，
故选：A．

点评 本题考查氧化还原法的有关计算，难度中等，注意根据电子转移守恒、原子守恒进行的计算．