Question

【题目】工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生很大危害，必须进行处理．常用的处理方法有两种．方法1：还原沉淀法．

该法的工艺流程为：

其中第①步存在平衡2CrO42（黄色）+2H+Cr2O32（橙色）+H2O

（1）若平衡体系的pH=2，该溶液显______色．

（2）能说明第①步反应达平衡状态的是_____（填序号）

A．Cr2O72和CrO42的浓度相同

B．2v（Cr2O72）=v（CrO42）

C．溶液的颜色不变

（3）第②步中，还原1molCr2O72离子，需要______mol的FeSO47H2O．

（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Ksp=c（Cr3+）c3（OH-）=10-32，要使c（Cr3+）降至10-5mol/L，溶液的pH应调至______．

方法2：电解法．

该法用Fe做电极电解含Cr2O72的酸性废水，随着电解的进行，在阴极附近溶液pH升高，产生

Cr（OH）3沉淀．

（5）用Fe做电极的原因为______（用电极反应式解释）．

（6）在阴极附近溶液pH升高，溶液中同时生成的沉淀还有______．

Answer 1

【答案】橙 C 6 5 阳极反应为Fe2e═Fe2+,提供还原剂Fe2+ Fe(OH)3

【解析】

（1）溶液显酸性，c(H+)较大，上述平衡右移，该溶液显橙色；综上所述，本题答案是：橙。

（2）A．Cr2O72和CrO42的浓度相同时，反应不一定达到平衡状态，错误；

B．2v（Cr2O72）=v（CrO42），没有标出正逆反应速率，无法判定反应是否达到平衡状态，错误；

C．平衡时各物质的浓度不再改变，即溶液的颜色不再改变，可以判断反应达到平衡状态，正确；综上所述，本题选C。

（3）根据电子得失守恒可以知道,还原1molCr2O72离子，得到Cr3+，得到电子：2×（6-3）=6mol，Fe2+被氧化为Fe3+，需要FeSO47H2O的物质的量为6/(3-2)=6mol；综上所述，本题答案是：6。

（4）当c(Cr3+)=10-5mol/L时,溶液的c(OH-)= =10-9mol/L,C(H+)=10-14/10-9=10-5mol/L, pH=5，即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH应调至5；综上所述，本题答案是：5。
（5）用Fe做阳极，发生氧化反应，失电子：Fe2e-=Fe2+，产生的亚铁离子做还原剂；综上所述，本题答案是：Fe2e-=Fe2+，提供还原剂Fe2+。

（6）溶液中氢离子在阴极得电子被还原为氢气，阴极极反应为：2H++2e-=H2↑，溶液酸性减弱，溶液pH升高，亚铁离子被氧化为铁离子，酸性减弱，铁离子产生沉淀Fe(OH)3；综上所述，本题答案是：Fe(OH)3。