Question

20．已知常温下，K_sp[Fe（OH）₂]=1×10^-15、K_sp[Fe（OH）₃]=1×10^-38、K_sp[Cr（OH）₃]=1×10^-23，欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将Cr₂O₇^2-转化为Cr（OH）₃沉淀除去．
①某含Cr₂O₇^2-废水中加入适量的绿矾（FeSO₄•7H₂O），加入绿矾的目的是6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O（用离子方程式表示）．
②浓度为0.1mol/L Fe²⁺与10.0mol/L Cr³⁺共沉淀的pH范围是7.0～8.0．

Answer 1

分析 由Ksp可知，Fe（OH）₃的Ksp最小，则先加绿矾与含Cr₂O₇^2-废水发生氧化还原反应，然后调节pH使离子转化为沉淀，并结合Ksp计算pH．

解答 解：①FeSO₄具有还原性，可与Cr₂O₇^2-+发生氧化还原反应生成Fe³⁺和Cr³⁺，反应的离子方程式为6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案为：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
②由Ksp[Fe（OH）₂]=1×10^-15，Fe²⁺开始沉淀时，c（Fe²⁺）=0.1mol/L，溶液的pH=7.0；完全沉淀时，c（Fe²⁺）=1×10^-5mol/L时，溶液的pH=9.0，Ksp[Cr（OH）₃]=1×10^-23，c（ Cr³⁺）=10.0mol/L时，c（OH^-）=1×10^-8mol/L，pH=6.0，完全沉淀时，c（Cr³⁺）=1×10^-5mol/L时，溶液的pH=8.0，
共沉淀的pH范围是7.0～8.0，
故答案为：7.0～8.0．

点评 本题考查难溶电解质的计算，为高频考点，把握氧化还原反应、Ksp的计算为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意共沉淀时pH为解答的难点，题目难度不大．