Question

6．元素铬及其化合物工业用途广泛．但含+6价铬的污水会损坏环境．电镀厂产生的镀铜废水中长含有一定量的Cr₂O₇^2-，处理该废水常用还原沉淀法．

（1）下列溶液中可代替上述流程中Na₂S₂O₃溶液的是AD （填选项序号）
A．FeSO₄溶液　B．浓H₂SO₄    C．酸性 KMnO₄       D．Na₂SO₃溶液
（2）上述流程中，每消耗1mol Na₂S₂O₃，转移0.8mol电子．则加入Na₂S₂O₃溶液时发生反应的离子方程式为：3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O．
（3）Cr（OH）₃的化学性质与AlOH）₃相似，在述流程中加入NaOH溶液时，需控制溶液的pH不能过高，用离子方程式表示其原因：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 含Cr₂O₇^2-离子的废水加入Na₂S₂O₃溶液调节溶液pH=2-3，重铬酸根离子被还原为Cr³⁺离子，再加入氢氧化钠溶液控制溶液pH生成Cr（OH）₃；
（1）可以代替上述流程中Na₂S₂O₃溶液，需要具有还原性，能还原重铬酸根离子；
（2）每消耗0.1mol Na₂S₂O₃转移0.8mol e^-，根据电子转移守恒，可知S₂O₃^2-被氧化生成SO₄^2-，而Cr₂O₇^2-离子被还原为Cr³⁺离子，配平书写离子方程式；
（3）Cr（OH）₃的化学性质与Al（OH）₃相似，显示两性，可以溶解在强酸、强碱溶液中，反应生成NaCrO₂与H₂O．

解答 解：含Cr₂O₇^2-离子的废水加入Na₂S₂O₃溶液调节溶液pH=2-3，重铬酸根离子被还原为Cr³⁺离子，再加入氢氧化钠溶液控制溶液pH生成Cr（OH）₃．
（1）可以代替上述流程中Na₂S₂O₃溶液，需要具有还原性，能还原重铬酸根离子，
A．FeSO₄溶液中亚铁离子具有还原性，可以还原Cr₂O₇^2-离子，故A符合；
B．浓H₂SO₄ 具有强氧化性，不能表现还原性，不能还原Cr₂O₇^2-，故B不符合；
C．酸性KMnO₄ 是强氧化剂不能还原Cr₂O₇^2-，故C不符合；
D．Na₂SO₃溶液中亚硫酸根离子具有还原性，可以还原Cr₂O₇^2-，故D符合；
故答案为：AD；
（2）每消耗0.1mol Na₂S₂O₃转移0.8mol e^-，根据电子转移守恒，可知S₂O₃^2-被氧化生成SO₄^2-，而Cr₂O₇^2-离子被还原为Cr³⁺离子，配平可得离子方程式为：3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
故答案为：3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
（3）Cr（OH）₃的化学性质与Al（OH）₃相似，Cr（OH）₃可以溶解在过量的氢氧化钠溶液中，反应生成NaCrO₂与H₂O，反应离子方程式为：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O，在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，防止Cr（OH）₃溶解，
故答案为：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O．

点评 本题考查物质分离提纯的综合应用，涉及对试剂及控制条件的分析评价、氧化还原反应的理解应用，题目难度中等．