题目内容
（共11分）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l：还原沉淀法
该法的工艺流程为：
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，则溶液显 色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是 。
A．Cr2O2- 7和CrO2- 7的浓度相同 B．2v(Cr2O2- 7)＝v(CrO2- 4) C．溶液的颜色不变
(3)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10-5mol／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。
(4)用Fe做电极的原因为 。
(5)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应式解释) 。溶液中同时生成的沉淀还有 。
方法l：还原沉淀法
该法的工艺流程为：
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，则溶液显 色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是 。
A．Cr2O2- 7和CrO2- 7的浓度相同 B．2v(Cr2O2- 7)＝v(CrO2- 4) C．溶液的颜色不变
(3)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10-5mol／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。
(4)用Fe做电极的原因为 。
(5)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应式解释) 。溶液中同时生成的沉淀还有 。
（共11分）（1）橙 （1分）；（2）C（2分）； （3）5（2分）；
（4）阳极反应为Fe－2e－＝Fe2+（2分）；提供还原剂Fe2+（1分）
（5）2H+ +2e－＝H2↑(2分)；Fe(OH)3 (1分)
（4）阳极反应为Fe－2e－＝Fe2+（2分）；提供还原剂Fe2+（1分）
（5）2H+ +2e－＝H2↑(2分)；Fe(OH)3 (1分)
试题分析：（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。平衡时浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系，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；颜色的深浅与浓度有关系，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，答案选C。
（3）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。
（4）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+，阳极方程式为Fe－2e－＝Fe2+。
（5）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。
练习册系列答案
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