摘要：16．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.常用的处理方法有两种. 方法1:还原沉淀法 该法的工艺流程为 其中第①步存在平衡:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O (1)若平衡体系的pH=2.则溶液显 色. (2)能说明第①步反应达平衡状态的是 . a．Cr2O72-和CrO42-的浓度相同 b．2v (Cr2O72-) =v (CrO42-) c．溶液的颜色不变 (3)第②步中.还原1mol Cr2O72-离子.需要 mol的FeSO4·7H2O. 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10-5mol/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)用Fe做电极的原因为 . (6)在阴极附近溶液pH升高的原因是 . 溶液中同时生成的沉淀还有 . 解析:(1)pH=2说明溶液显酸性.平衡向正反应方向移动.Cr2O72-的浓度会增大.所以溶液显橙色, (2)在一定条件下的可逆反应里.当正反应速率和逆反应速率相等.反应物的浓度与生成物的浓度不再改变时.该可逆反应就到达化学平衡状态.因此选项a不正确,在任何情况下Cr2O72-和CrO42-的反应速率之比总是满足1:2.因此选项b也不正确,溶液颜色不再改变.这说明Cr2O72-和CrO42-的浓度不再发生改变.因此可以说明反应已经达到化学平衡状态.c正确. (3)Cr2O72-中Cr的化合价是+6价.所以1mol Cr2O72-被还原转移2×(6-3)＝6mol电子,Fe2+被氧化生成Fe3+.转移1个电子.因此根据得失电子守恒可知需要FeSO4·7H2O的物质的量为6mol, (4)由溶度积常数的表达式Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH-)＝10-32可知.当c(Cr3+)＝10-5mol/L时.c(OH-)＝10-9mol/L.所以pH＝5. (5) Cr2O72-要生成Cr(OH)3沉淀.必需有还原剂.而铁做电极时.在阳极上可以失去电子产生Fe2+.方程式为Fe-2e-＝Fe2+. (6)在电解池中阳离子在阴极得到电子.在溶液中由于H+得电子得能力强于Fe2+的.因此阴极是H+放电.方程式为2H++2e-＝H2↑.随着电解的进行.溶液中的H+浓度逐渐降低.水的电离被促进.OH-浓度逐渐升高.由于Fe2+被Cr2O72-氧化生成Fe3+.当溶液碱性达到一定程度时就会产生Fe(OH)3沉淀. 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 2010年高考化学试题

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