Question

工业上常用还原沉淀法处理含铬废水（Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-），其流程为：
已知：CrO

2- 4

H+

①转化

Cr₂O

2- 7

Fe2+

②还原

Cr³⁺

OH-

③沉淀

Cr（OH）₃↓
（1）步骤①中存在平衡：2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺?Cr₂O₄^2-（橙色）+H₂O
（2）步骤③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）
（3）常温下，Cr（OH）₃的溶度积K_sp=10^-32；且当溶液中离子浓度小于10^-5mol?L^-1 时可视作该离子不存下列有关说法中，正确的是（　　）

• A、步骤①中加酸，将溶液的pH 调节至2，溶液显黄色，CrO₄^2-离子浓度增大
• B、步骤①中当2v（CrO₄^2-）=v（Cr₂O₇^2-）时，说明反应2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O达到平衡状态
• C、步骤②中，若要还原1mol Cr₂O₇^2-离子，需要12mol （NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O
• D、步骤③中，当将溶液的pH调节至6 时，则可认为废水中的铬已除尽

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：实验设计题

分析：A．步骤①中加酸，氢离子浓度增大，平衡正向移动；
B.2v（CrO₄^2-）=v（Cr₂O₇^2-）时，正逆反应速率不等；
C．还原1 mol Cr₂O₇^2-离子，转移电子为1mol×2×（6-3）=6mol，Fe元素的化合价由+2升高为+3；
D．步骤③中，当将溶液的pH 调节至4 时，c（OH^-）=10^-10mol/L，结合Ksp计算．

解答： 解：A．步骤①中加酸，氢离子浓度增大，平衡正向移动，则CrO₄^2-离子浓度减小，故A错误；
B．当2v（CrO₄^2-）=v（Cr₂O₇^2-）时，正逆反应速率不等，则该反应不能达到平衡，故B错误；
C．还原1 mol Cr₂O₇^2-离子，转移电子为1mol×2×（6-3）=6mol，Fe元素的化合价由+2升高为+3，则由电子守恒可知需要6 mol（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O，故C错误；
D．步骤③中，当将溶液的pH 调节至6 时，c（OH^-）=10^-8mol/L，由Ksp可知，c（Cr³⁺）=

10-32

(10-8)3

=10^-8mol/L，则可认为废水中的铬元素已经除尽，故D正确；
故选D．

点评：本题考查化学平衡的影响因素，涉及反应速率、平衡移动、转移电子计算、溶解度计算等，注重学生知识迁移应用能力的考查，题目难度中等．