Question

【題目】含+6價鉻的污水會污染環境，電鍍廠產生的鍍銅廢水中往往含有一定量的，處理該廢水常用還原沉淀法，具體流程如下：

（1）步驟①用稀硫酸調節pH，不選用鹽酸的原因是______________________________。

（2）已知每消耗1mol Na2S2O3轉移8mol e-，則加入Na2S2O3溶液時發生反應的離子方程式為：_________________________________________________________。

（3）已知Cr(OH)3的化學性質與Al(OH)3相似。步驟②加入NaOH溶液時要控制溶液的pH不能過高，是因為___________________________________________(用離子方程式表示)。

（4）下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液最佳的是__________(填選項序號)；

A．FeSO4溶液 B．濃H2SO4C．Na2SO3溶液 D．酸性KMnO4溶液

（5）某廠廢水中含1.50×10-3mol/L的，將廢水處理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Cr的化合價為+3，Fe的化合價依次為+3、+2)可變廢為寶。欲使1 L該廢水中的完全轉化為Cr0.5Fe1.5FeO4，理論上需要加入__________gFeSO4·7H2O。(已知FeSO4·7H2O的摩爾質量為278g/mol)

Answer 1

【答案】會氧化鹽酸中C1-生成氯氣，污染環境 Cr(OH)3+OH-=+2H2O C 4.17

【解析】

含Cr2O72-離子的廢水加入Na2S2O3溶液調節溶液pH=2~3，重鉻酸根離子被還原為Cr3+離子，再加入氫氧化鈉溶液控制溶液pH生成Cr（OH）3；Cr(OH)3的化學性質與Al(OH)3相似，在生產過程中加入NaOH溶液時要控制溶液的pH不能過高，防止Cr(OH)3溶解。

（1）在酸性條件下Cr2O72-具有強氧化性，會與Cl- 離子發生氧化還原反應，生成氯氣，造成環境污染，不能用鹽酸來代替硫酸；

（2）已知每消耗1mol Na2S2O3轉移8mol e-，根據電子轉移守恒，可知S2O32被氧化生成SO42，而Cr2O72離子被還原為Cr3+離子，配平可得離子方程式為：3S2O32+4Cr2O72+26H+═6SO42+8Cr3++13H2O；

（3）Cr(OH)3的化學性質與Al(OH)3相似，Cr(OH)3可以溶解在過量的氫氧化鈉溶液中，反應生成NaCrO2與H2O，反應離子方程式為：Cr(OH)3+OH=CrO2+2H2O；

（4）可以代替上述流程中Na2S2O3溶液，需要具有還原性，能還原重鉻酸根離子，

A．FeSO4溶液 中亞鐵離子具有還原性，可以還原Cr2O72離子，但是又引入新的雜質三價鐵離子，故A不符合；

B．濃H2SO4 具有氧化性，故B不符合；

C．Na2SO3溶液 中亞硫酸根離子具有還原性,可以還原Cr2O72，故C符合；

D．酸性KMnO4溶液是強氧化劑不能還原Cr2O72，故D不符合；

故答案選C；

（5）1L廢水中含n(Cr2O72)=1.50×103mol，根據Cr原子、Fe原子守恒，可得：

Cr2O724Cr0.5Fe1.5FeO410FeSO47H2O，

所以理論上n(FeSO47H2O)=10n(Cr2O72)=1.50×103mol×10=0.015mol，

所以m(FeSO47H2O)＝0.015mol×278g/mol=4.17g。