Question

某厂废水中含5.00×10^-3mol·L-1的Cr₂O₇^2-，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr_0.5Fe_1.5FeO₄(Fe的化合价依次为+3、+2），设计了如下实验流程：

	含Cr2O72-的酸性废水		含Cr3+、Fe2+、Fe3+的溶液

 

               

〖FK）〗

（1）第①步反应的离子方程式是____________      。

（2）第②步中用pH试纸测定溶液pH的操作是：____________      。

（3）第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外，还有____________。

（4）欲使1 L该废水中的Cr₂O₇^2-完全转化为Cr_0.5Fe_1.5FeO₄，理论上需要加入____________g FeSO₄·7H₂O。

Answer 1

解析：（1)Cr2O₂-7有较强氧化性，FeSO₄^2-·7H₂O中Fe²⁺有一定的还原性，在酸性介质中发生氧化还原反应，Cr₂O₇^2-转化为Cr3+，Fe²⁺转化为Fe3+。

Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Fe²⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O

（2)应将试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液滴在试纸中部，再与标准比色卡对照得出pH。

（3)由题给框图之二可得：Fe²⁺过量，加NaOH时，产生Cr(OH)₃、Fe(OH)₃和Fe(OH)2三种沉淀物。

（4)1 L废水中含n(Cr₂O₇^2-)=5.00×10^-3 mol。

由题意得：Cr₂O₇^2-~4Cr0.5Fe1.5FeO₄^2-~10FeSO₄^2-·7H₂O,所以理论上n(FeSO₄^2-·7H₂O)=10n(Cr₂O₇^2-)=0.05 mol。

m(FeSO₄^2-·7H₂O)=0.05 mol×278 g·mol-1=13.9 g。

答案：（1)Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O

（2)将一小片pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照

（3)Fe(OH)₃、Fe(OH)₂

（4)13.9