Question

【題目】某種工業廢水中含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它們易被人體吸收積累而導致肝癌。污水處理廠常用還原沉淀法處理含鉻廢水，其流程如下：

（1）已知第①步存在平衡：2CrO42-(黃色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O

① Cr2O72-中Cr的化合價是_______________。

② 常溫下，若平衡體系的pH=10，則溶液顯_________________色。

（2）第②步發生反應的離子方程式為__________，還原1 mol Cr2O72-離子，需要__________mol的FeSO4·7H2O；

（3）常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝10-32，要使c(Cr3+)降至10-5 mol/L，溶液的pH應調至______。

Answer 1

【答案】+6黃6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O65

【解析】

(1)①Cr2O72-中O的化合價為-2價，由離子中元素化合價的代數和等于所帶電荷數可得，Cr的化合價為+6；
②若平衡體系的pH=10，溶液顯堿性，氫氧根離子與氫離子反應，則c(H+)減小，平衡2CrO42-(黃色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O左移，溶液呈黃色；
(2)第②步中Cr2O72-與Fe2+反應生成Fe3+和Cr3+，其反應的離子方程式為：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；根據電子得失守恒可知，還原1molCr2O72-離子得到Cr3+，得電子為2×(6-3)=6mol，需要FeSO47H2O的物質的量為6÷(3-2)=6mol；
(3)當c(Cr3+)=10-5mol/L時，溶液的c(OH-)==10-9mol/L，c(H+)═=10-5mol/L，則pH=5，即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH應調至5。