题目内容
欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将Cr2O72-转化为Cr（OH）3沉淀除去．三种金属离子生成沉淀的pH如表．
（1）某含铬废水处理的主要流程如图所示：
①初沉池中加入明矾作沉降剂，其作用的原理是（用离子方程式表示）______．
②请补充并配平以下反应池中发生主要反应的离子方程式：
______Cr2O72-+______HSO3-+______═______Cr3++______SO42-+______H2O．
③根据“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH溶液，此过程中发生主要反应的离子方程式是：H++OH-=H2O和______．证明Cr3+沉淀完全的方法是______．
（2）工业可用电解法来处理含Cr2O72-废水．实验室利用如图模拟处理含Cr2O72-的废水，阳极反应是Fe-2e-=Fe2+，阴极反应式是2H++2e-=H2↑．
①Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是______，
②上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从其对水的电离平衡角度解释其原因______．
③若溶液中含有0.01molCr2O72-，则阳离子全部生成沉淀的物质的量是______mol．
| 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH | |
| Fe（OH）2 | 7.0 | 9.0 |
| Fe（OH）3 | 1.9 | 3.2 |
| Cr（OH）3 | 6.0 | 8.0 |
①初沉池中加入明矾作沉降剂，其作用的原理是（用离子方程式表示）______．
②请补充并配平以下反应池中发生主要反应的离子方程式：
______Cr2O72-+______HSO3-+______═______Cr3++______SO42-+______H2O．
③根据“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH溶液，此过程中发生主要反应的离子方程式是：H++OH-=H2O和______．证明Cr3+沉淀完全的方法是______．
（2）工业可用电解法来处理含Cr2O72-废水．实验室利用如图模拟处理含Cr2O72-的废水，阳极反应是Fe-2e-=Fe2+，阴极反应式是2H++2e-=H2↑．
①Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是______，
②上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从其对水的电离平衡角度解释其原因______．
③若溶液中含有0.01molCr2O72-，则阳离子全部生成沉淀的物质的量是______mol．
（1）①K2SO4﹒Al2（SO4）3﹒24H2O为强电解质，在溶液中完全电离，生成Al3+和SO42-、K+，Al3+能水解生成氢氧化铝胶体：Al3++3H2O=Al（OH）3（胶体）+3H+或Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+，氢氧化铝胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物，所以能作净水剂，
故答案为：Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+；
②反应中，Cr2O72-中铬元素化合价变化为：+6→+3，化合价降低了3价，Cr2O72-中含有两个铬原子，至少降低6价；
HSO3-中硫元素化合价变化为：+4→+6，化合价升高了（6-4）=2价，化合价变化的最小公倍数为6，所以Cr2O72-的化学计量数为1，亚硫酸氢根离子计量数为3，铬离子计量数为2，硫酸根离子计量数为3，再根据电荷守恒，氢离子计量数为5，最后根据质量守恒判断，未知物为水，计量数为4，配平后的方程式为：Cr2O72-+3HSO3-+5H+═2Cr3++3SO42-+4H2O，
故答案为：1；3；5；2；3；4；
③向转化后的废水中加入NaOH溶液，NaOH会和H+发生反应H++OH-═H2O，Cr3+与NaOH发生反应Cr3++3OH-═Cr（OH）3↓，根据表中数据可知，Cr（OH）3沉淀完全时，溶液的pH为8，所以测定溶液的pH，若pH≥8，则证明Cr3+沉淀完全，
故答案为：Cr3++3OH-=Cr（OH）3↓；取沉淀后的上层清液测定其pH，若pH≥8，则沉淀完全；
（2）①亚铁离子与Cr2O72-发生氧化还原反应，Cr2O72-被还原为Cr3+，然后Cr3+生成Cr（OH）3沉淀，重铬酸根具有强氧化性，能将生成的亚铁离子氧化为三价，反应的离子方程式为：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，
故答案为：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；
②随着电解进行，溶液中c（H+） 逐渐减少，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中OH-浓度增大，溶液的碱性增强，生成Fe（OH）3和Cr（OH）3沉淀，金属阳离子在阴极区可沉淀完全，
故答案为：水中的H+在阴极区放电，H+浓度减小促使水的电离平衡H2O?H++OH-向右移动，阴极区OH-浓度增大与金属阳离子在阴极区结合而沉淀完全；
③根据Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，Cr3++3OH-═Cr（OH）3↓、Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓知0.01mol Cr2O72-，可生成0.02molCr（OH）3，0.06molFe（OH）3，共0.08mol，
故答案为：0.08．
故答案为：Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+；
②反应中，Cr2O72-中铬元素化合价变化为：+6→+3，化合价降低了3价，Cr2O72-中含有两个铬原子，至少降低6价；
HSO3-中硫元素化合价变化为：+4→+6，化合价升高了（6-4）=2价，化合价变化的最小公倍数为6，所以Cr2O72-的化学计量数为1，亚硫酸氢根离子计量数为3，铬离子计量数为2，硫酸根离子计量数为3，再根据电荷守恒，氢离子计量数为5，最后根据质量守恒判断，未知物为水，计量数为4，配平后的方程式为：Cr2O72-+3HSO3-+5H+═2Cr3++3SO42-+4H2O，
故答案为：1；3；5；2；3；4；
③向转化后的废水中加入NaOH溶液，NaOH会和H+发生反应H++OH-═H2O，Cr3+与NaOH发生反应Cr3++3OH-═Cr（OH）3↓，根据表中数据可知，Cr（OH）3沉淀完全时，溶液的pH为8，所以测定溶液的pH，若pH≥8，则证明Cr3+沉淀完全，
故答案为：Cr3++3OH-=Cr（OH）3↓；取沉淀后的上层清液测定其pH，若pH≥8，则沉淀完全；
（2）①亚铁离子与Cr2O72-发生氧化还原反应，Cr2O72-被还原为Cr3+，然后Cr3+生成Cr（OH）3沉淀，重铬酸根具有强氧化性，能将生成的亚铁离子氧化为三价，反应的离子方程式为：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，
故答案为：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；
②随着电解进行，溶液中c（H+） 逐渐减少，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中OH-浓度增大，溶液的碱性增强，生成Fe（OH）3和Cr（OH）3沉淀，金属阳离子在阴极区可沉淀完全，
故答案为：水中的H+在阴极区放电，H+浓度减小促使水的电离平衡H2O?H++OH-向右移动，阴极区OH-浓度增大与金属阳离子在阴极区结合而沉淀完全；
③根据Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，Cr3++3OH-═Cr（OH）3↓、Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓知0.01mol Cr2O72-，可生成0.02molCr（OH）3，0.06molFe（OH）3，共0.08mol，
故答案为：0.08．
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