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损害.必须进行处理．常用的处理方法有两种．方法1:还原沉淀法工艺流程为:CrO42-H+①转化Cr2O72-Fe2+②还原Cr3+OH-③沉淀Cr(OH)3↓其中第①步存在平衡:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O(1)能说明第①步反应达平衡状态的是 � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理．常用的处理方法有两种．
方法1：还原沉淀法工艺流程为：CrO₄^2-

H+

①转化

Cr₂O₇^2-

Fe2+

②还原

Cr³⁺

OH-

③沉淀

Cr（OH）₃↓
其中第①步存在平衡：2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O
（1）能说明第①步反应达平衡状态的是

．
a．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的浓度相同 b．2v（Cr₂O₇^2-）=v（CrO₄^2-） c．溶液的颜色不变
（2）第②步中，还原1molCr₂O₇^2-离子，需要

mol的FeSO₄7H₂O．
方法2：电解法用Fe做电极电解含Cr₂O₇^2-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．
（3）用Fe做电极的原因为

．
（4）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释）

，溶液中同时生成的沉淀还有

．
（5）电镀废液中Cr₂O₇^2-可通过下列反应转化成铬黄（PbCrO₄）：
Cr₂O₇^2-（aq）+2Pb²⁺（aq）+H₂O（l）?2PbCrO₄（s）+2H⁺（aq）△H＜0
该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是

考点：化学平衡状态的判断,常见化学电源的种类及其工作原理,化学平衡建立的过程

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）判断平衡状态的方法：V_正=V_逆，或各组分的浓度保持不变，即能变的量保持不变则说明已达平衡；
（2）根据得失电子守恒来计算；
（3）阳极是活性电极时，阳极本身失电子，生成阳离子；
（4）溶液PH升高的原因是溶液中氢离子浓度减少，即氢离子在阴极得电子，PH升高，氢氧根离子浓度增大，离子浓度幂的乘积大于溶度积，所以金属阳离子会生成氢氧化物沉淀；
（5）根据升高温度反应速率加快，平衡逆向移动，pH越大，平衡正向移动，Pb²⁺的浓度越大，平衡正向移动，结合图象分析．

解答： 解：（1）a．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的浓度相同，与起始量和转化率有关，不一定为平衡状态，故不选；
b．2v（Cr₂O₇^2-）=v（CrO₄^2-），没有体现正逆反应，故不选；
c．溶液的颜色不变，平衡时各物质的浓度不再改变，即溶液的颜色不再改变，故选；
故答案为：c；
（2）根据电子得失守恒可知，还原1molCr₂O₇^2-离子得到Cr³⁺，得电子：2×（6-3）=6mol，需要FeSO₄?7H₂O的物质的量为：6÷（3-2）=6，故答案为：6；
（3）在电解法除铬中，铁作阳极，阳极反应为Fe-2e^-═Fe²⁺，以提供还原剂Fe²⁺，故答案为：阳极反应为Fe-2e^-=Fe²⁺，提供还原剂Fe²⁺；
（4）在阴极附近溶液pH升高的原因是水电离产生的H⁺放电生成H₂的同时，大量产生了OH^-，所以溶液中的Fe³⁺也将转化为Fe（OH）₃沉淀，
故答案为：2H⁺+2e^-═H₂↑；Fe（OH）₃；
（5）A．升高温度平衡逆向移动，化学平衡常数减小，与图象一致，故A正确；
B．pH越大，平衡正向移动的趋势越大，Cr₂O₇^2-转化率增大，与图象不符，故B错误；
C．升高温度，反应速率增大，与图象不符，故C错误；
D．Pb²⁺的浓度越大，平衡正向移动，Cr₂O₇^2-的物质的量越小，与图象不符，故D错误；
故答案为：A．

点评：本题综合考查了化学平衡原理、氧化还原反应、沉淀溶解平衡和电化学知识等内容．分析时要根据题给信息，结合相关原理进行解答．