Question

8．某化工厂废水中含一定量的重铬酸根离子，毒性很大．某科研小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr₀．₅Fe₁．₅FeO₄（Fe的化合价依次为+3、+2），设计了如下实验流程：

（1）该化工厂排出的废水呈橙黄色，其中橙色、黄色分别是由Cr₂O₇^2-离子和CrO₄^2-离子污染造成的（填写离子符号）．
（2）该流程中用pH试纸测定溶液pH的操作方法是：取一小块pH试纸放在表面皿上，用干净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸上，与标准比色卡对比读数．
（3）实验中过滤得到的滤渣中主要成分除Cr（OH）₃外，还有Fe（OH）₃和Fe（OH）₂．

Answer 1

分析 Cr2O₇^2-有较强氧化性，FeSO₄•7H₂O中Fe²⁺有一定的还原性，在酸性介质中发生氧化还原反应，由实验流程可知，加绿矾反应中Cr₂O₇^2-在酸性条件下将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，自身被还原为Cr³⁺，加NaOH时，产生Cr（OH）₃、Fe（OH）₃和Fe（OH）₂三种沉淀物，焙烧得到磁性材料Cr₀．₅Fe₁．₅FeO₄．
（1）Cr₂O₇^2-是橙红色的，CrO₄^2-是黄色的；
（2）用玻璃棒蘸取少许待测液滴在PH试纸上，然后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照；
（3）碱性条件下Fe²⁺、Fe³⁺不能存在，会转化为Fe（OH）₂、Fe（OH）₃．

解答 解：（1）重铬酸根离子（Cr₂O₇^2-）是橙红色的，铬酸根离子（CrO₄^2-）是黄色的，故答案为：Cr₂O₇^2-；CrO₄^2-；
（2）用pH试纸测定溶液pH的方法为：用玻璃棒蘸取少许待测液滴在PH试纸上，然后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照，故答案为：取一小块pH试纸放在表面皿上，用干净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸上，与标准比色卡对比读数；
（3）由题给框图之二可得：Fe²⁺过量，加NaOH时，产生Cr（OH）₃、Fe（OH）₃和Fe（OH）₂三种沉淀物，故答案为：Fe（OH）₃和Fe（OH）₂；

点评 本题以工业废水处理为载体，考查氧化还原反应、物质成分的推断等，难度中等，是对学生综合能力的考查，是一道不错的能力考查题．