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填空题 (选做题16分)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损害,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:CrO42-
Cr2O72-
Cr3+
Cr(OH)3↓
其中第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+
Cr2O72-(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 。
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FeSO4
7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在沉淀溶解平衡,请写出其沉淀溶解平衡方程式
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=[Cr3+]·[OH?]3=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做电极的原因是 60; 。
⑹在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) ,溶液中同时生成的沉淀还有 。
填空题 (选做题16分)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损害,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:CrO42-
Cr2O72-
Cr3+
Cr(OH)3↓
其中第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+
Cr2O72-(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 。
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FeSO4
7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在沉淀溶解平衡,请写出其沉淀溶解平衡方程式
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=[Cr3+]·[OH?]3=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做电极的原因是 。
⑹在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) ,溶液中同时生成的沉淀还有 。
本题答案:(1)橙 (2)c
本题解析:
试题分析:(1)pH=2,溶液呈酸性,所以显橙色;(2)根据平衡标志,浓度不变、
;故溶液的颜色不变达到平衡;(3)根据得失电子守恒,Cr由+6价变为+3价,1molCr2O72-离子要得6mol电子,1mol的FeSO4
7H2O 变为Fe3+,能失电 子1mol,所以需要6mol FeSO4
7H2O;(4)Cr(OH)3在溶液中沉淀溶解平衡方程式Cr(OH)3(s)
Cr3+(aq)+3OH?(aq) ;
10?5×[OH?]3=10?32,[OH?]=10-9,所以PH应为5;(5)Fe做阳极,发生氧化反应,生成Fe2+,Fe2+还原Cr2O72-;⑹阴极发生还原反应,2H++2e-=H2↑,消耗氢离子,所以PH增大;Fe2+被氧化为Fe3+所以还生成Fe(OH)3沉淀。
考点:本题考查氧化还原、沉淀溶解平衡、电化学。
本题所属考点:【电解池原理】
本题难易程度:【困难】
That which is brief, if it be good, is good twice over. 精练的智语是双倍的明智.