题目内容
(10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1：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）第②步中，还原1mol Cr2O72—离子，需要________mol的FeSO4·7H2O。
(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（结合电极反应式解释） ；
溶液中同时生成的沉淀还有
(10分)（1）橙 1分
（2）6 1分
（3）5 2分
（4）阳极反应为Fe－2e－＝Fe2+，提供还原剂Fe2+ 2分
（5）2H+ + 2e－＝H2↑，溶液酸性减弱 2分 Fe(OH)3 2分
解析
小学生10分钟口算测试100分系列答案
(10分)
随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重。通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。下表是常温下金属氢氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常数)和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH(表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度；当溶液中金属离子浓度小于10-5 mol·L-1时通常认为该离子沉淀完全)。
| 金属离子 | Ksp | pH(10-1 mol·L-1) | pH(10-5 mol·L-1) |
| Fe3+ | 4.0×10-38 | 2.7 | 3.7 |
| Cr3+ | 6.0×10-31 | 4.3 | 5.6 |
| Cu2+ | 2.2×10-20 | 4.7 | 6.7 |
| Ca2+ | 4.0×10-5 | 12.3 | 14.3 |
(1)某厂排出的废水中含有Cu2+和Fe3+，测得其浓度均小于0.1 mol·L-1。为除去其中的Fe3+，回收铜，需控制的pH范围是_______________________________。
(2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水，采用如下方法：向废水中加人适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。
①Cr2O72-转变为Cr3+的离子方程式为______________________。
②pH对废水中Cr2O72-去除率的影响如右图。你认为电解过程中溶液的pH取值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利，请说明理由：____________________________________________。
[注：去除率(％)=[(c0-c)／co]×100％，式中：co—理前废水中Cr2O72-的浓度，c—处理后废水中Cr2O72-的浓度]
(3)沉淀转化在生产中也有重要应用。例如，用Na2CO3溶液可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为较疏松而易清除的CaCO3，该沉淀转化达到平衡时，其平衡常数K＝_________(写数值)。[已知Ksp (CaSO4)=9.1x10-6，Ksp (CaCO3)=2.8×10-9]