Question

六价铬对人体有毒，含铬废水要经过化学处理后才能排放，方法是用绿矾（FeSO₄?7H₂O）把废水中六价铬还原成三价铬离子，再加入过量的石灰水，使铬离子生成Cr（OH）₃沉淀．
（1）配平下列主要反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目：

 

H₂Cr₂O₇+

 

FeSO₄+

 

H₂SO₄→

 

Fe₂（SO₄）₃+

 

Cr₂（SO₄）₃+

 

H₂O
（2）上述反应中的氧化产物是

 

，硫酸所体现的性质

 

（3）处理后的沉淀中有Cr（OH）₃外，还有

 

 （用化学式表示）．
（4）现在处理1×10³ L含铬（+6）78mg?L^-1的废水，需要绿矾

 

 g．

Answer 1

考点：氧化还原反应方程式的配平,氧化还原反应的计算

专题：氧化还原反应专题

分析：（1）氧化还原反应中，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数，根据元素化合价和电子转移之间的关系来回答；
（2）化合价升高的元素在反应中被氧化，发生氧化反应，得到氧化产物，根据硫酸纸元素化合价的变化情况来确定其性质；
（3）根据离子最终的产物来回答；
（4）依据离子方程式定量关系计算得到．

解答： 解：（1）在反应中，Cr元素的化合价从+6价降低为+3价，1molH₂Cr₂O₇共得到电子是6mol，Fe元素的化合价升高，从+2价升高到+3价，铁元素失电子，铬元素得电子，转移电子是6，所以FeSO₄的前边系数是6，Fe₂（SO₄）₃的前边系数是3，H₂Cr₂O₇的系数是1，Cr₂（SO₄）₃的系数是1，根据元素守恒，得到化学方程式以及电子转移情况如下：1H₂Cr₂O₇+6FeSO₄+6H₂SO₄=3Fe₂（SO₄）₃+1Cr₂（SO₄）₃+7H₂O，
故答案为：1；6；6；3；1；7；；
（2）铁元素的化合价升高，所以Fe₂（SO₄）₃是氧化产物，硫酸中的元素化合价没有变化，生成对应的盐，所体现的性质是酸性，故答案为：Fe₂（SO₄）₃；酸性；
（3）亚铁离子被氧化为铁离子，铁离子可以和氢氧化钙反应生成Fe（OH）₃，所以处理后的沉淀中有Cr（OH）₃外，还有Fe（OH）₃，故答案为：Fe（OH）₃；
（4）现用上述方法处理1×10³ L含铬（+6价）78mg?L^-1的废水，铬元素物质的量=

1×103L×78×10-3g/L

52g/mol

=1.5mol，Cr₂O₇^2-物质的量0.75mol，则
  Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
   1       6
0.75mol      4.5mol
需用绿矾的质量=4.5mol×278g/mol=1251g，
故答案为：1251．

点评：本题涉及氧化还原方程式的配平以及方程式的计算等知识，注意电子转移和化合价变化之间的关系是关键，难度不大．