Question

（10分）工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2－和CrO₄^2－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。其中一种方法是还原沉淀法

该法的工艺流程为：CrO₄^2－Cr₂O₇^2－Cr³⁺Cr(OH)₃↓

其中第①步存在平衡：2CrO₄^2－(黄色)+2H^＋Cr₂O₇^2－(橙色)+H₂O

（1）若该平衡处在强酸性环境，则溶液显________色。

（2）能说明第①步反应达平衡状态的是               。

A. Cr₂O₇^2－和CrO₄^2－的浓度相同   B. 2v(Cr₂O₇^2－)=v(CrO₄^2－)  C.溶液的颜色不变

（3）第②步中，还原1 mol Cr₂O₇^2－离子，需要          mol的FeSO₄·7H₂O。

写出第②步中反应的离子方程式____________________________________。

（4）第③步生成的Cr(OH)₃在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：

Cr(OH)₃(s) Cr³⁺(aq)+3OH^―(aq)

常温下，Cr(OH)₃的溶度积K_sp=c(Cr³⁺)·c³(OH^―)=10^-32，要使c(Cr³⁺)降至10^-5mol/L，溶液的pH应调至              。

 

Answer 1

【答案】

.(1) 橙色   (2)C    (3)6      Cr₂O₇^2－+6Fe²⁺+14H⁺ =6Fe³⁺+2Cr³⁺+7 H₂O     

(4)5       （每空2分，共10分）

【解析】（1）若该平衡处在强酸性环境，则平衡向正反应方向移动，溶液显橙色。

（2）在一定条件下，当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态，是化学平衡状态，所以C正确。平衡时浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系，A不正确；反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以B中始终是满足的，答案选C。

（3）1 mol Cr₂O₇^2－离子得到6mol电子，根据电子的得失守恒可知，需要6molFeSO₄·7H₂O。

根据反应物和生成物可知，反应的方程式为Cr₂O₇^2－+6Fe²⁺+14H⁺ =6Fe³⁺+2Cr³⁺+7 H₂O。

（4）c(Cr³⁺)＝10^-5mol/L时，根据溶度积常数表达式可知，c(OH^―)=10^-9mol/L，则氢离子浓度是10^-5mol/L，所以pH＝5。