题目内容
【题目】已知Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4]﹣ , 铬的化合物有毒,由于+6价铬的强氧化性,其毒性是+3价铬毒性的100倍.因此,必须对含铬的废水进行处理,可采用以下两种方法. 【方法一】还原法 在酸性介质中用FeSO4等将+6价铬还原成+3价铬.具体流程如下:
有关离子完全沉淀的pH如下表:
有关离子 | Fe2+ | Fe3+ | Cr3+ |
完全沉淀为对应氢氧化物的pH | 9.0 | 3.2 | 5.6 |
(1)写出Cr2O72﹣与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式 .
(2)还原+6价铬还可选用以下的试剂(填序号).
A.明矾
B.铁屑
C.生石灰
D.亚硫酸氢钠
(3)在含铬废水中加入FeSO4 , 再调节pH,使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀.则在操作②中可用于调节溶液pH的试剂为:(填序号); A.Na2O2 B.Ba(OH)2 C.Ca(OH)2
此时调节溶液的pH范围在(填序号)最佳.
A.3~4 B.6~8 C.10~11 D.12~14
(4)【方法二】电解法 将含+6价铬的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解.阳极区生成的Fe2+和Cr2O72一发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH一结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去. 写出阴极的电极反应式 .
(5)电解法中加入氯化钠的作用是: .
【答案】
(1)Cr2O72﹣+6Fe2++14H+═2 Cr3++6Fe3++7H2O
(2)BD
(3)B ;C
(4)2H++2e﹣═H2↑或2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣
(5)增强溶液导电性
【解析】解:(1)二价铁离子有还原性,Cr2O72﹣有强氧化性,二者能发生氧化还原反应,二价铁离子被氧化成三价铁离子,Cr2O72﹣被还原为Cr3+,反应方程式为Cr2O72﹣+6Fe2++14H+═2 Cr3++6Fe3++7H2O,
所以答案是:Cr2O72﹣+6Fe2++14H+═2 Cr3++6Fe3++7H2O;(2)能还原+6价铬,说明加入的物质有还原性,且不能引进新的杂质离子,
A.明矾没有还原性,故错误;
B.铁屑能还原+6价铬,同时本身被氧化成三价铁离子,故正确;
C.生石灰没有还原性,故错误;
D.亚硫酸氢钠能还原+6价铬,同时本身被氧化成硫酸根离子,故正确;
所以答案是:BD;(3)A.Na2O2 有强氧化性,能把Cr3+氧化成Cr6+,从而得不到Cr(OH)3,故错误;
B.Ba(OH)2 和硫酸根离子能产生硫酸钡沉淀,生成杂质,故错误;
C.Ca(OH)2 使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀,且没有其它沉淀杂质生成,故正确;
在含铬废水中加入FeSO4,再调节pH,使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀,且没有氢氧化亚铁沉淀,所以溶液的PH应大于5.6小于9,所以B正确,
所以答案是:C; B;(4)将含+6价铬的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解,阳极上铁失电子生成二价铁离子,阴极上氢离子得电子生成氢气,电极反应式为2H++2e﹣═H2↑或2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣,
所以答案是:2H++2e﹣═H2↑或2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣;(5)水是弱电解质,所以蒸馏水的导电能力很小,氯化钠是强电解质,在水中能完全电离导致溶液阴阳离子浓度增大,所以能增强溶液导电性;
所以答案是:增强溶液导电性.