工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水.采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量的NaCl.以Fe为电极进行电解.控制一定条件.仅使Fe3+.Cr3+转化为沉淀.使废水中的铬含量达排放标准．现有1L含有Cr2O72-的酸性工业废水.用上述方法处理后.在阴极上得到0.896L气体.生成4.24g沉淀． (1) Cr2O72-在酸性条题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

工业上为了处理含有Cr₂O₇^2－的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量的NaCl，以Fe为电极进行电解，控制一定条件，仅使Fe³⁺、Cr³⁺转化为沉淀，使废水中的铬含量达排放标准．现有1L含有Cr₂O₇^2－的酸性工业废水，用上述方法处理后，在阴极上得到0.896L(标准状况)气体，生成4.24g沉淀．

(1)

Cr₂O₇^2－在酸性条件下与Fe²⁺发生氧化还原反应，生成Cr³⁺和Fe³⁺．写出该氧化还原反应的离子方程式________．

(2)

通过计算，确定处理后的废水中是否存在Cr₂O₇^2－．

(3)

原工业废水中铬的含量是多少(g/L)？

答案：
解析：

(1)

Cr₂O₇^2－＋6Fe²⁺＋14H⁺＝2Cr³⁺＋6Fe³⁺＋7H₂O

(3)

阴极：2H⁺＋2e^－＝H₂↑阳极：Fe－2e^－＝Fe²⁺

Fe²⁺～H₂n(Fe²⁺)＝n(H₂)＝0.896L/22.4L·mol^－1＝0.04mol

若0.04molFe²⁺全部转化为Fe(OH)₃，沉淀的质量至少为4.28g，大于4.24g

废水中Fe²⁺剩余，CrO₇^2－全部被转化为Cr³⁺(3分)

设沉淀中Cr(OH)₃的物质的量为x，Fe(OH)₃的物质的量为y

103g/molx＋107g/mol×3x＝4.24gx＝0.01mol

废水中铬的含量为＝0.52g/L(4分)

练习册系列答案

相关题目

氯气是重要的化工原料．
（1）氯气溶于水得到氯水，氯水中存在下列反应：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，其平衡常数表达式为K=

．
（2）工业上常用消石灰和氯气反应制取漂白粉，化学反应方程式是

2Cl₂+2Ca（OH）₂=Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O

．流程如图所示，其主要设备是氯化塔，塔从上到下分四层．将含有3%～6%水分的熟石灰从塔顶喷洒而入，氯气从塔的最底层通入，这样加料的目的是

充分接触，充分反应

．处理从氯化塔中逸出气体的方法是

用碱液来吸收

．
（3）某科研小组在实验室用较浓的KOH溶液直接吸收氯气，研究发现反应进行一段时间后开始出现KClO₃并逐渐增多，产生KClO₃的离子方程式是

6OH^-+3Cl₂

加热

ClO₃^-+5Cl^-+3H₂O

6OH^-+3Cl₂

加热

ClO₃^-+5Cl^-+3H₂O

，其原因可能是

反应放热，温度升高，发生了副反应

，由此可知（2）中氯化塔设计为四层是为了减少生产中类似副反应的发生．

（2012?闸北区二模）某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl₂?2H₂O晶体的工艺流程如下：

己知：①焙烧过程中发生的主要反应为：CuS+2NaCl+2O₂→CuCl₂+Na₂SO₄
请参照表中给出的数据回答：

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe³⁺	1.9	3.2
Fe²⁺	7.0	9.0
Cu²⁺	4.7	6.7

（1）焙烧时还有废气产生，其中一种是主要的大气污染物．若在实验室中以碱液吸收处理之，下列（图1）A、B、C装置中可行的是

氧化Fe²⁺

（填写选项字母）．
a．KOH b．氨水
c．Cu₂（OH）₂CO₃ d．CuO
（4）为了获得CuCl₂?2H₂O晶体，对滤液B进行的操作是：

蒸发浓缩

，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤得到产品．分析有关物质的溶解度曲线（如图2），“趁热过滤”得到的固体是

Na₂SO₄

（填化学式）．
（5）滤液B中除OH^-外阴离子还有

S0₄^2-　Cl^-

．
（6）请描述检验滤液B中上述阴离子（除OH^-外）的实验操作

取少量滤液，先加过量的硝酸酸化的Ba（NO₃）₂溶液，有白色沉淀出现，检出SO₄^2-；过滤（或静置）再向滤液（或清液）加入适量的AgNO₃溶液，也有白色沉淀出现，检出Cl^-

．

(14分) (1) 2009年，长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术上获得新突破，原理如下图所示。
①请写出从C口通入O₂发生的电极反应式___________________。
②以石墨电极电解饱和食盐水，电解开始后在______________的周围（填“阴极”或“阳极”）先出现红色。假设电池的理论效率为80%（电池的理论效率是指电池产生的最大电能与电池反应所释放的全部能量之比），若消耗6.4g甲醇气体，外电路通过的电子个数为__________________(保留两位有效数字)。

(2)工业废水中常含有Cu²⁺等重金属离子，直接排放会造成污染，目前在工业废水处理过程中，依据沉淀转化的原理，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10^-18mol²?L^-2，Ksp(CuS)=1.3×10^-36mol²?L^-2。
请用离子方程式说明上述除杂的原理___________________________________________。
(3)工业上为了处理含有Cr₂O₇²^－的酸性工业废水，用绿矾（FeSO₄·7H₂O）把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子，再加入过量的石灰水，使铬离子转变为Cr(OH)₃沉淀。
①氧化还原过程的离子方程式为______________________________________________。
②常温下，Cr(OH)₃的溶度积Ksp =1×10^—32 mol⁴?L^-4，溶液的pH至少为____，才能使Cr³⁺沉淀完全。
③现用上述方法处理100m³含铬（＋6价）78mg?L^—1的废水，需用绿矾的质量为 kg。（保留主要计算过程）

(14分) 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一。

Ⅰ．每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。最近，我国在甲醇燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如下图1所示。

(1)请写出从C口通入O₂发生的电极反应式。

(2)以石墨做电极电解饱和食盐水，如下图2所示。电解开始后在的周围（填“阴极”或“阳极”）先出现红色。假设电池的理论效率为80%（电池的理论效率是指电池产生的最大电能与电池反应所释放的全部能量之比），若消耗6.4g甲醇气体，外电路通过的电子个数为 (保留两位有效数字，N_A取6.02×10²³)。

Ⅱ.随着电池使用范围的日益扩大，废旧电池潜在的污染已引起社会各界的广泛关注。

(1)电池生产企业排放的工业废水中常含有Cu²⁺等重金属离子，直接排放会造成污染，目前在工业废水处理过程中，依据沉淀转化的原理，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下Ksp(FeS)＝6.3×10^－¹⁸mol²·L^－²，Ksp(CuS)＝1.3×10^－³⁶mol²·L^－²。请用离子方程式说明上述除杂的原理。

（2）工业上为了处理含有Cr₂O₇²^－的酸性工业废水，用绿矾（FeSO₄·7H₂O）把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子，再加入过量的石灰水，使铬离子转变为Cr(OH)₃沉淀。

①氧化还原过程的离子方程式为。

②常温下，Cr(OH)₃的溶度积Ksp＝1×10^－³² mol⁴·L^－⁴，溶液的pH至少为，才能使Cr³⁺沉淀完全。

③现用上述方法处理100m³含铬（＋6价）78mg•L^－¹的废水，需用绿矾的质量为 kg。（写出主要计算过程）

(14分) (1) 2009年，长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术上获得新突破，原理如下图所示。

①请写出从C口通入O₂发生的电极反应式___________________。

②以石墨电极电解饱和食盐水，电解开始后在______________的周围（填“阴极”或“阳极”）先出现红色。假设电池的理论效率为80%（电池的理论效率是指电池产生的最大电能与电池反应所释放的全部能量之比），若消耗6.4g甲醇气体，外电路通过的电子个数为__________________(保留两位有效数字)。

(2)工业废水中常含有Cu²⁺等重金属离子，直接排放会造成污染，目前在工业废水处理过程中，依据沉淀转化的原理，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10^-18mol²•L^-2，Ksp(CuS)=1.3×10^-36mol²•L^-2。

请用离子方程式说明上述除杂的原理___________________________________________。

(3)工业上为了处理含有Cr₂O₇²^－的酸性工业废水，用绿矾（FeSO₄·7H₂O）把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子，再加入过量的石灰水，使铬离子转变为Cr(OH)₃沉淀。

①氧化还原过程的离子方程式为______________________________________________。

②常温下，Cr(OH)₃的溶度积Ksp =1×10^—32 mol⁴•L^-4，溶液的pH至少为____，才能使Cr³⁺沉淀完全。

③现用上述方法处理100m³含铬（＋6价）78mg•L^—1的废水，需用绿矾的质量为 kg。（保留主要计算过程）

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