Question

【题目】工业废水中常含有一定量的Cr2O 和CrO ，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理．常用的处理方法有两种． 方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为④③②①
CrO Cr2O72﹣ Cr3+ Cr（OH）3↓
其中第①步存在平衡：2CrO42（黄色）+2H+Cr2O72﹣（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 ． a．Cr2O 和CrO42的浓度相同
b.2v（Cr2O ）=v（CrO42）
c．溶液的颜色不变
（3）第②步中，还原1 mol Cr2O72﹣离子，需要mol的FeSO47H2O．
（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﹣）=10﹣32 ， 要使c（Cr3+）降至10﹣5 mol/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）用Fe做电极的原因为 ．
（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释） ， 溶液中同时生成的沉淀还有 ．

Answer 1

【答案】
（1）橙
（2）c
（3）6
（4）5
（5）阳极反应为Fe﹣2e﹣=Fe2+ ， 提供还原剂Fe2+
（6）2H++2e﹣=H2↑；Fe（OH）3
【解析】解：（1）c（H+）增大，平衡2CrO （黄色）+2H+Cr2O （橙色）+H2O右移，溶液呈橙色，所以答案是：橙；（2）对于平衡：2CrO （黄色）+2H+Cr2O （橙色）+H2O，A．Cr2O 和CrO 的浓度相同，不一定平衡，故A错误；B．2υ（Cr2O ）=υ（CrO42﹣）不能证明正逆速率相等，所以不是平衡状态，故B错误；C．溶液的颜色不变，即有色离子浓度不会再不变，达到了化学平衡状态，故C正确； 故选C；（3）还原1mol Cr2O 离子，铬元素化合价从+6价降低到+3价，一共得到电子6mol，亚铁离子被氧化为+3价，应该得到6mol电子，所以还原1mol Cr2O 离子，需要6mol的FeSO47H2O，所以答案是：6；（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：阳极反应为Fe﹣2e﹣=Fe2+ ， 提供还原剂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↑；同时大量产生了OH﹣ ， 所以溶液中的Fe3+也将转化为Fe（OH）3沉淀；所以答案是：2H++2e﹣=H2↑；Fe（OH）3 ．
【考点精析】利用化学平衡状态的判断对题目进行判断即可得到答案，需要熟知状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．