Question

（16分）

Ⅰ、工业上用含有Cr2O72-和CrO42-的废水回收铬。其工艺流程如下：

已知：①2 CrO42-（黄色）+2H+ Cr2O72-（橙色）+ H2O;

②常温下，Ksp【Fe（OH）3】=1.0×10-38，Ksp【Cr（OH）3】=1.0×10-32；

③当离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时，认为沉淀完全。

（1）下列选项中能说明反应2 CrO42-（黄色）+2H+ Cr2O72-（橙色）+ H2O达平衡状态的是_______(填选项字母)。

A．Cr2O72-和CrO42-的浓度相同

B．2v（Cr2O72-）= v（CrO42-）

C．溶液的颜色不变

D．溶液的PH不变

（2）为防止FeSO4溶液变质，在保存时需加入的试剂为 (填试剂名称)

（3）过滤操作中需要用到的玻璃仪器有

（4）FeSO4溶液与溶液A发生反应的离子方程式为

（5）沉淀C的化学式为 ，pH2的范围为

Ⅱ、铝电池性能优越，铝一空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注，其原理如图所示。

（6）该电池的总反应化学方程式为 ；

（7）某铝一空气电池的效率为50%，若用其作电源电解500mL的饱和NaCl溶液，电解结束后，所得溶液（假设溶液电解前后体积不变）中NaOH的浓度为0.3 mol·L－1，则该过程中消耗铝的质量为 。

Answer 1

（1）cd（各1分，共2分）

（2）铁粉 硫酸 （各1分，共2分）

（3）烧杯 漏斗 玻璃棒 (2分，只要有错不得分)

（4）Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O （2分）

（5）Fe(OH)3 (2分) >5 (2分)

（6）4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 （2分）

（7）2.7g （2分）

【解析】

试题分析：

（1）2 CrO42-（黄色）+2H+ Cr2O72-（橙色）+ H2O达平衡状态时A．物质的平衡溶液与起始浓度与反应进行的程度有关，Cr2O72-和CrO42-的平衡浓度相同，不能判断是否达到平衡，故A错误。

B． 2v（Cr2O72-）= v（CrO42-），没体现出正反应速率等于逆反应速率，不能判断是否平衡，故B错误。C．溶液的颜色不变，说明物质的浓度不再变化，说明反应达平衡状态。故C正确。D．溶液的pH不变，说明H+浓度不变，化学反应达平衡状态。故D正确。（2）为防止FeSO4溶液变质，在保存时需加入的试剂为铁粉防止氧化，加入硫酸防止亚铁离子水解变浑。（3）过滤操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯 漏斗 玻璃棒 。（4）已知工业废水中含有和CrO42-在酸化过程中CrO42-转化为Cr2O72-，所以加入的FeSO4溶液与Cr2O72-溶液发生反应的离子方程式为r2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 。（5）已知常温下，Ksp【Fe（OH）3】=1.0×10-38<Ksp【Cr（OH）3】=1.0×10-32；调节pH1使Fe3+生成Fe（OH）3沉淀而析出，调节pH2目的是使Cr3+转化为Cr（OH）3而析出。由C(Cr3+)c3(OH-)=1×10-32,当Cr3+沉淀完全时

c3(OH-)=1×10-32/C(Cr3+)=1×10-32/1.0×10-5 =1×10-27

c(OH-)=1×10-9，pH=5，pH2的范围为pH2>5.

Ⅱ、（6）铝一空气电池的总反应化学方程式为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3；（7）某铝一空气电池的效率为50%，若用其作电源电解500mL的饱和NaCl溶液，电解结束后，所得溶液（假设溶液电解前后体积不变）中NaOH的浓度为0.3 mol·L－1，则生成NaOH的物质的量为0.15 mol。由原电池反应方程式与电解总方程式可得关系式：

Al----3e----3NaOH

27g 3mol

m(Al)×50% 0.15mol

解得： m(Al)=2.7g

考点：了解化学平衡建立的过程。理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。了解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。