Question

10．六价铬对人体有害，含铬废水要经化学处理后才能排放，方法是用绿矾（FeSO₄•7H₂O）把废水中的六价铬还原为三价铬离子，再加入过量石灰水，使铬离子转变 为Cr（OH）₃沉淀．其主要反应化学方程式为：H₂Cr₂O₇+6FeSO₄+6H₂SO₄═3Fe₂（SO₄）₃+Cr₂（SO₄）₃+7H₂O，现用上述处理1×10⁴L含铬（+6价）78mg/L的废水，试回答：
（1）处理后，沉淀中除Cr（OH）₃外还有Fe（OH）₃和CaSO₄（用化学式表示）
（2）需用绿矾多少克？

Answer 1

分析 （1）加入过量石灰水，使铬离子转变 为Cr（OH）₃沉淀，同时铁离子转化为氢氧化铁和钙离子与硫酸根离子结合生成难溶的硫酸钙；
（2）现用上述方法处理1×10⁴ L含铬（+6价）78mg•L^-1的废水，铬元素物质的量=$\frac{1×1{0}^{4}L×78×1{0}^{-3}g/L}{52g/mol}$=15mol，Cr₂O₇^2-物质的量7.5mol，则
  Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
   1       6
7.5mol    45mol，由此分析解答．

解答 解：（1）加入过量石灰水，使铬离子转变 为Cr（OH）₃沉淀，同时铁离子转化为氢氧化铁和钙离子与硫酸根离子结合生成难溶的硫酸钙，所以处理后，沉淀中除Cr（OH）₃外还有Fe（OH）₃和CaSO₄，故答案为：Fe（OH）₃和CaSO₄；
（2）现用上述方法处理1×10⁴ L含铬（+6价）78mg•L^-1的废水，铬元素物质的量=$\frac{1×1{0}^{4}L×78×1{0}^{-3}g/L}{52g/mol}$=15mol，Cr₂O₇^2-物质的量7.5mol，则
  Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
   1       6
7.5mol      45mol
需用绿矾的质量=45mol×278g/mol=12510g，
答：需用绿矾12.5kg．

点评 本题涉及氧化还原方程式的计算等知识，注意电子转移和化合价变化之间的关系是关键，列关系式进行计算，难度不大．