Question

工業廢水中常含有一定量Cr2O72-和CrO42-，它們會對人類及生態系統產生很大傷害。

已知：i. 2CrO42-（黃色）+ 2H+ Cr2O72-（橙色）+ H2O

ii. Cr(OH)3(s) + H2O [Cr(OH)4]- (亮綠色) + H+

(1) 含鉻工業廢水的一種處理流程如下：

① i. 若在轉化一步中調節溶液的pH=2，則溶液顯_______色。

ii. 能說明轉化一步反應達平衡狀態的是_______（填字母序號）。

a．Cr2O72-和CrO42-的濃度相同 b．ν正(Cr2O72-) = 2ν逆(CrO42-)

c．溶液的顏色不變 d．溶液的pH不變

② 步驟②還原一步的離子方程式是___________________________；若還原l mol Cr2O72-離子，需要FeSO4·7H2O的物質的量是_______mol。

③ 沉淀一步中，向含Cr3+(紫色)溶液中，逐漸滴加NaOH溶液。當pH＝4.6時，開始出現灰綠色沉淀，隨著pH的升高，沉淀量增多。當pH≥13時，沉淀逐漸消失，溶液變為亮綠色。

i. 請解釋溶液逐漸變為亮綠色的原因：_______。

ii. 若向0.05mol·L-1的Cr2(SO4)3溶液50mL中，一次性加入等體積0.6 mol·L-1的NaOH溶液，充分反應后，溶液中可觀察到的現象是__________。

④ 在K[Cr(OH)4]和K2Cr2O7混合溶液中加入足量H2SO4酸化，鉻元素以_______形式存在（填離子符號）。

(2) 用Fe做電極電解含Cr2O72-的酸性工業廢水，可以直接除去鉻。隨著電解進行，在陰極附近溶液pH升高，產生Cr(OH)3沉淀。

① 結合上述工業流程分析用Fe做電極的原因：_______。

② 結合電極反應式解釋在陰極附近溶液pH升高的原因：_______。

③ 溶液中同時生成的沉淀可能還有_______(填化學式)。

Answer 1