Question

10．六價鉻對人體有害，含鉻廢水要經化學處理后才能排放，方法是用綠礬（FeSO₄•7H₂O）把廢水中的六價鉻還原為三價鉻離子，再加入過量石灰水，使鉻離子轉變 為Cr（OH）₃沉淀．其主要反應化學方程式為：H₂Cr₂O₇+6FeSO₄+6H₂SO₄═3Fe₂（SO₄）₃+Cr₂（SO₄）₃+7H₂O，現用上述處理1×10⁴L含鉻（+6價）78mg/L的廢水，試回答：
（1）處理后，沉淀中除Cr（OH）₃外還有Fe（OH）₃和CaSO₄（用化學式表示）
（2）需用綠礬多少克？

Answer 1

分析 （1）加入過量石灰水，使鉻離子轉變 為Cr（OH）₃沉淀，同時鐵離子轉化為氫氧化鐵和鈣離子與硫酸根離子結合生成難溶的硫酸鈣；
（2）現用上述方法處理1×10⁴ L含鉻（+6價）78mg•L^-1的廢水，鉻元素物質的量=$\frac{1×1{0}^{4}L×78×1{0}^{-3}g/L}{52g/mol}$=15mol，Cr₂O₇^2-物質的量7.5mol，則
  Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
   1       6
7.5mol    45mol，由此分析解答．

解答 解：（1）加入過量石灰水，使鉻離子轉變 為Cr（OH）₃沉淀，同時鐵離子轉化為氫氧化鐵和鈣離子與硫酸根離子結合生成難溶的硫酸鈣，所以處理后，沉淀中除Cr（OH）₃外還有Fe（OH）₃和CaSO₄，故答案為：Fe（OH）₃和CaSO₄；
（2）現用上述方法處理1×10⁴ L含鉻（+6價）78mg•L^-1的廢水，鉻元素物質的量=$\frac{1×1{0}^{4}L×78×1{0}^{-3}g/L}{52g/mol}$=15mol，Cr₂O₇^2-物質的量7.5mol，則
  Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
   1       6
7.5mol      45mol
需用綠礬的質量=45mol×278g/mol=12510g，
答：需用綠礬12.5kg．

點評 本題涉及氧化還原方程式的計算等知識，注意電子轉移和化合價變化之間的關系是關鍵，列關系式進行計算，難度不大．