Question

9．工業上處理含鉻（主要成分是HCrO₄^-）污水并制備磁性鐵鉻氧體工藝流程如圖1：

（1）還原過程中HCrO₄^-轉化為Cr³⁺的離子方程式為HCrO₄^-+3Fe²⁺+7H⁺=Cr³⁺+3Fe³⁺+4H₂O；
（2）當沉淀池中c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=2：1時，能生成鐵鉻氧體．通入壓縮空氣是形成鐵鉻氧體的必要
條件之一，通入壓縮空氣的目的是攪拌，、將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；．在加NaOH溶液之前通入的空氣量不宜過多，若過多必須向沉淀池中增補的物質可能為：AD．（填字母）
A．FeSO₄ B．Cu   C．H₂O₂ D．Fe
（3）已知三價鉻[Cr（Ⅲ）]在水溶液中的存在形態隨pH 的變化如圖2，為盡可能除去鉻元素實現清液達標排放，沉淀池中pH要控制在6.0～12；若pH過高，溶液中殘留鉻量增大，其原因為Cr（OH）₃轉化為可溶性的Cr（OH）₄^-．

Answer 1

分析 含鉻（主要成分是HCrO₄^-）污水，加入稀硫酸和硫酸亞鐵，HCrO₄^-與亞鐵離子發生氧化還原反應生成鐵離子和鉻離子，通入壓縮空氣既可以攪拌溶液，又可將部分亞鐵離子氧化成鐵離子，使溶液中鐵離子和亞鐵離子的物質的量之比為1：2，再加入氫氧化鈉溶液形成鐵鉻氧體，若在加NaOH溶液之前通入的空氣量過多，則溶液中亞鐵離子的比例偏小，鐵離子偏多，可以加入亞鐵離子，或鐵單質生成亞鐵離子，根據圖2所示可知，當溶液的pH在6.0～12時，鉻以氫氧化鉻的形式存在，可以除去溶液中的鉻元素，再增大溶液的pH值時，鉻元素以Cr（OH）₄^-形式存在，而溶解在水中，據此答題；

解答 解：（1），HCrO₄^-與亞鐵離子發生氧化還原反應生成鐵離子和鉻離子，反應的離子方程式為HCrO₄^-+3Fe²⁺+7H⁺=Cr³⁺+3Fe³⁺+4H₂O，
故答案為：HCrO₄^-+3Fe²⁺+7H⁺=Cr³⁺+3Fe³⁺+4H₂O；
（2）通入壓縮空氣既可以攪拌溶液，又可將部分亞鐵離子氧化成鐵離子，使溶液中鐵離子和亞鐵離子的物質的量之比為1：2，若通入的空氣量過多，則溶液中亞鐵離子的比例偏小，鐵離子偏多，可以加入亞鐵離子，或鐵單質生成亞鐵離子，故選AD，
故答案為：攪拌、將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；AD；
（3）根據圖2所示可知，當溶液的pH在6.0～12時，鉻以氫氧化鉻的形式存在，可以除去溶液中的鉻元素，再增大溶液的pH值時，鉻元素以Cr（OH）₄^-形式存在，而溶解在水中，
故答案為：6.0～12；Cr（OH）₃轉化為可溶性的Cr（OH）₄^-．

點評 本題考查了物質的制備，離子方程式書寫，控制溶液中鐵離子和亞鐵離子的比例是制備鐵鉻氧體的關鍵，答題時要注意抓住這一原理分析，題目難度中等．