Question

【題目】工業廢水中常含有一定量的Cr2O72-，易被人體吸收積累而導致肝癌。處理工業含鉻廢水的方法通常是將Cr2O72-轉化為Cr3+，再將Cr3+轉化為Cr(OH)3沉淀。

(1)利用硫酸工業廢氣中的SO2 可以處理酸性含鉻廢水，用離子方程式表示反應原理___________。

(2)已知Ksp[Cr(OH)3]=1×10-30。室溫下，除去被SO2還原所得溶液中的Cr3+[使c(Cr3+)≤1×10-6mol·L-1]，需調節溶液的pH至少為__________________。

(3)Cr(OH)3和Al(OH)3類似，也是兩性氫氧化物，寫出Cr(OH)3的酸式電離方程式__________。

(4)Cr3+在強堿中可被雙氧水氧化為CrO42-，發生反應的離子方程式為_________________。控制其他條件不變，反應溫度對Cr3+轉化率的影響如下圖所示。請分析溫度超過70℃時，Cr3+轉化率下降的原因是__________________。

Answer 1

【答案】Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O 6 Cr(OH)3+H2OH++[Cr(OH)4]-[或Cr(OH)3H++CrO2-+H2O] 2Cr3++3H2O2+10OH-=2CrO42-+8H2O 雙氧水在較高溫度下發生分解，濃度降低

【解析】

（1） SO2具有還原性，能將Cr2O72-轉化為Cr3+，用硫酸工業廢氣中的SO2處理酸性含鉻廢水，離子方程式為：Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O；（2）已知Ksp[Cr(OH)3]=1×10-30。室溫下，除去被SO2還原所得溶液中的Cr3+[使c(Cr3+)≤1×10-6mol·L-1]，Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr)×c3(OH-)==1×10-6×c3(OH-)=1×10-30，c(OH-)=10-8 mol·L-1，需調節溶液的pH至少為6；（3）由于Cr(OH)3和Al(OH)3類似，也是兩性氫氧化物，則Cr(OH)3的酸式電離方程式為：Cr(OH)3+H2OH++[Cr(OH)4]-[或Cr(OH)3H++CrO2-+H2O]； (4)Cr3+在強堿中可被雙氧水氧化為CrO42-，發生反應的離子方程式為：2Cr3++3H2O2+10OH-=2CrO42-+8H2O ，雙氧水在溫度超過70℃時發生分解，濃度降低，氧化能力降低，Cr3+轉化率下降。