[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的伤害.必须进行处理.常用的处理方法有还原沉淀法.该法的工艺流程为:(1)制备该工艺流程需用Fe2+ 甲同学方案:用部分生锈的废铁屑与稀硫酸反应制备Fe2+.检验溶液中是否含有Fe3+试剂是 . A．铁氰化钾 B．硫氰化钾 C．酸性高锰酸钾溶液制� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有还原沉淀法，该法的工艺流程为：

（1）制备该工艺流程需用Fe2+

甲同学方案：

用部分生锈的废铁屑与稀硫酸反应制备Fe2+，检验溶液中是否含有Fe3+试剂是______。

A．铁氰化钾 B．硫氰化钾 C．酸性高锰酸钾溶液

制备中除发生反应Fe+2H+ Fe2++H2↑外,其他可能反应的离子方程式为__________。　

乙同学方案：

把一块纯净的铁片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到铁片上有气泡，在平行插入一块铜片，可观察到铜片上______（填“有”或“没有”）气泡产生，再用导线把铁片和铜片连接起来，组成一个原电池，正极的电极反应式为______________________。

（2）工艺流程中第①步存在平衡：2CrO42－(黄色)+2H+Cr2O72－(橙色)+H2O，若平衡体系的pH=2，则溶液显________色。

（3）工艺流程中第②步中，还原1mol Cr2O72－离子，需要_______mol的FeSO4·7H2O。

（4）工艺流程中第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＝10－32，要使c(Cr3+)降至10－5mol/L，溶液的pH应调至__________。

【答案】 B Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+3Fe2+ 没有 2H++2e-═H2↑ 橙 6 5

【解析】（1）甲同学：铁离子遇到KSCN溶液形成血红色溶液；用部分生锈的废铁屑与稀硫酸反应制备Fe2＋，除发生反应Fe+2H＋═Fe2＋+H2↑外，其他可能反应为氧化铁和酸反应生成铁离子，铁离子和铁反应生成亚铁离子；乙同学：铜和稀硫酸不反应，铁和稀硫酸反应生成氢气，用导线把铁片和铜片连接起来，组成一个原电池，正极的电极反应为氢离子得到电子生成氢气；（2）外界条件对平衡的影响来确定平衡移动方向，从而确定离子浓度大小和溶液颜色变化；（3）氧化还原反应中得失电子守恒来计算；（4）溶度积常数以及水的离子积常数来进行计算；

（1）甲同学：铁离子遇到KSCN溶液形成血红色溶液，故检验溶液中是否含有Fe3＋试剂选B，用部分生锈的废铁屑与稀硫酸反应制备Fe2＋，除发生反应Fe+2H＋═Fe2＋+H2↑外，氧化铁和酸反应生成铁离子，铁离子和铁反应生成亚铁离子，反应的离子方程式为：Fe2O3+6H＋=2Fe3＋+3H2O、Fe+2Fe3＋=3Fe2＋，乙同学：铜和稀硫酸不反应，铜片上无气体生成，铁和稀硫酸反应生成氢气，用导线把铁片和铜片连接起来，组成一个原电池，正极的电极反应为氢离子得到电子生成氢气，电解反应为：2H＋+2e－═H2↑；（2）c（H＋）增大，平衡2CrO42－(黄色)+2H+Cr2O72－(橙色)+H2O右移，溶液呈橙色；（3）根据电子得失守恒：n（Cr2O72－）×6=n（FeSO4·7H2O）×1，n（FeSO4·7H2O）=1mol×6/1=6mol，(4)当c（Cr3＋）=10-5mol·L－1时，溶液的c（OH－）= mol·L－1，c（H＋）═10-14/10-9=10-5mol·L－1，pH=5，即要使c（Cr3＋）降至10-5mol·L－1，溶液的pH应调至5。