题目内容
(10分)处理含铬(Ⅵ)废水的一种方法是用FeSO4把铬(Ⅵ)还原为铬(Ⅲ)同时转化为铁氧体Fe2+Cr3+xFe3+2-xO4
1.为了把废水中CrO3还原并转化为铁氧体Fe2+Cr3+xFe3+2-xO4 ,至少需加CrO3含量多少倍的FeSO4?7H2O固体?
2.如果含铬废水为酸性,按铬(Ⅵ)在废水中实际存在形式,计算还原反应的pH应在何范围?(其它离子浓度均按标准状态计算)
3.沉淀出组成和铁氧体相当的沉淀,pH需在8~10间进行,为什么?
1. CrO3 + 3Fe2+ + 6H+ = Cr3+ + 3Fe3+ + 3H2O
WFeSO47H2O/WCrO3 = 3MFeSO47H2O/MCrO3 = 3×278/100=8.34(2分)
按铁氧体组成需2mol M3+(Cr3+ + Fe3+)1 mol Fe2+
由上式得1 mol CrO3 产生 1 mol Cr3+ 、3 mol Fe3+ , 因此需 2mol Fe2+
WFeSO47H2O/WCrO3 = 2MFeSO47H2O/MCrO3 = 2×278/100=5.56
所以至少需加(8.34+5.56)=13.9倍质量的FeSO47H2O(2分)
2.要使还原反应发生,首先保证Fe2+不沉淀
[OH-]![]()
pH6.45 (1分)
因ECr2O72-/Cr3+ 受[H+]影响,必须保证ECr2O72-/Cr3+在
Fe3+/ Fe 2+=0.77v以上
0.77<1.33+0.0592/6lg[H+]14 [H+]>8.8 ×10-5 pH<4.05 (2分)
所以 pH值应小于4.05 (1分)
3.pH值较高,保证Fe2+ Cr3+ Fe3+能够完全沉淀,但pH值又不能太高,防止Cr(OH)3将溶解生成Cr(OH)-4 ,因此控制pH在8~10 。 (2分)