Question

某工厂废水中含5.00×10^－3 mol·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_0.5 Fe_1.5FeO₄的流程图示意如下：

下列有关判断错误的是（　　）。

A．操作①中反应的离子方程式为Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

B．操作②所得的滤渣成分主要为Fe（OH）3、Fe（OH）2、Cr（OH）3

C．磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4中，显＋3价铁与显＋2价铁的质量之比为2∶3

D．若废水中杂质不与绿矾反应，将该1 L废水中的Cr2O72-完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4，理论上需加入绿矾13.9 g

Answer 1

C

①步骤，在酸性溶液中Cr₂O₇^2-与Fe^2＋反应生成Cr^3＋、Fe^3＋、H₂O，离子方程式为Cr₂O₇^2-＋6Fe^2＋＋14H^＋=2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O，A选项正确；向含Fe^2＋、Fe^3＋、Cr^3＋的溶液中加入氢氧化钠溶液后，得到三种沉淀：Fe（OH）₂、Fe（OH）₃、Cr（OH）₃，B选项正确；这三种氢氧化物焙烧失水得到磁性材料Cr_0.5Fe_1.5FeO₄，元素化合价没有变化，该化学式中Cr显＋3价，若＋2价铁为1.5 mol，＋3价铁为1 mol，则正化合价代数和为3×0.5＋2×1.5＋3×1＝7.5，负化合价代数和为（－2）×4＝－8，化学式中总的化合价代数和不等于0，由此说明，＋2价铁为1 mol，＋3价铁为1.5 mol，故说明该材料中，n（Fe^2＋）∶n（Fe^3＋）＝1 mol∶1.5 mol＝2∶3，C选项不正确；D选项，理论上，1 L废液中含有Cr₂O₇^2-：n（Cr₂O₇^2-）＝5.00×10^－3 mol·L^－1×1 L＝5.00×10^－3 mol，根据关系式：Cr₂O₇^2-～4Cr_0.5Fe_1.5FeO₄～10FeSO₄·7H₂O得出，理论上需要绿矾：m（FeSO₄·7H₂O）＝5.00×10^－3 mol×10×278 g·mol^－1＝13.9 g，D选项正确。