Question

【題目】重金屬元素鉻的毒性較大，含鉻廢水需經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后才能排放。

Ⅰ、某工業(yè)廢水中主要含有Cr3＋，同時(shí)還含有少量的Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋等，且酸性較強(qiáng)。為回收利用，通常采用如下流程處理：

注：部分陽離子常溫下以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見下表。

氫氧化物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2	Al(OH)3	Cr(OH)3
pH	3.7	9.6	11.1	8	9(>9溶解)

（1）氧化過程中可代替H2O2加入的試劑是________(填序號)。

A．Na2O2 B．HNO3 C．FeCl3 D．KMnO4

（2）加入NaOH溶液調(diào)整溶液pH＝8時(shí)，除去的離子是________；已知鈉離子交換樹脂的原理：Mn＋＋nNaR—→MRn＋nNa＋，此步操作被交換除去的雜質(zhì)離子是__________。

A．Fe3＋ B．Al3＋ C．Ca2＋ D．Mg2＋

（3）還原過程中，每消耗0.8 mol Cr2O72-轉(zhuǎn)移4.8 mol e－，該反應(yīng)離子方程式為______________。

Ⅱ、酸性條件下，六價(jià)鉻主要以Cr2O72-形式存在，工業(yè)上常用電解法處理含Cr2O72-的廢水；該法用Fe作電極電解含Cr2O72-的酸性廢水，隨著電解進(jìn)行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3溶液。

（4）電解時(shí)能否用Cu電極來代替Fe電極？________(填“能”或“不能”)，理由是____________________。

（5）電解時(shí)陽極附近溶液中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3＋的離子方程式為__________________________。

（6）常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝1×10－32，溶液的pH應(yīng)為____時(shí)才能使c(Cr3＋)降至10－5 mol·L－1。

Answer 1

【答案】 A AB CD 3S2O32－＋4Cr2O72－＋26H＋==6SO42－＋8Cr3＋＋13H2O 不能 因陽極產(chǎn)生的Cu2＋不能使Cr2O72-還原到低價(jià)態(tài) Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O 5

【解析】本題分析：本題主要考查鐵的化合物的性質(zhì)。

（1）B．帶來；C．帶來Cl-；D．帶來Mn2＋，為了防止帶來雜質(zhì)，氧化過程中可代替H2O2加入的試劑是A。

（2）加入NaOH溶液調(diào)整溶液pH＝8時(shí)，除去的離子是AB；已知鈉離子交換樹脂的原理：Mn＋＋nNaR—→MRn＋nNa＋，此步操作被交換除去的雜質(zhì)離子是CD。

（3） 由已知條件可得Cr2O72-～6e－，所以Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3＋，同時(shí)S2O32－轉(zhuǎn)化為SO42－，該反應(yīng)離子方程式為3S2O32－＋4Cr2O72－＋26H＋==6SO42－＋8Cr3＋＋13H2O。

Ⅱ、（4）電解時(shí)不能用Cu電極來代替Fe電極，理由是因陽極產(chǎn)生的Cu2＋不能使Cr2O72-還原到低價(jià)態(tài)。

（5）電解時(shí)陽極附近溶液中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3＋的離子方程式為Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。

（6）Ksp＝1×10－32= c(Cr3＋) c3(OH-)=10－5×c3(OH-)，c(OH-)= 10－9mol·L－1，c(H+)= 10－5mol·L－1，pH=5。