Question

工業(yè)上常用還原沉淀法處理含鉻廢水（Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-），其流程為：
已知：CrO

2- 4

H+

①轉化

Cr₂O

2- 7

Fe2+

②還原

Cr³⁺

OH-

③沉淀

Cr（OH）₃↓
（1）步驟①中存在平衡：2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺?Cr₂O₄^2-（橙色）+H₂O
（2）步驟③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）
（3）常溫下，Cr（OH）₃的溶度積K_sp=10^-32；且當溶液中離子濃度小于10^-5mol?L^-1 時可視作該離子不存下列有關說法中，正確的是（　�。�

• A、步驟①中加酸，將溶液的pH 調節(jié)至2，溶液顯黃色，CrO₄^2-離子濃度增大
• B、步驟①中當2v（CrO₄^2-）=v（Cr₂O₇^2-）時，說明反應2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O達到平衡狀態(tài)
• C、步驟②中，若要還原1mol Cr₂O₇^2-離子，需要12mol （NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O
• D、步驟③中，當將溶液的pH調節(jié)至6 時，則可認為廢水中的鉻已除盡

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用,難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質

專題：實驗設計題

分析：A．步驟①中加酸，氫離子濃度增大，平衡正向移動；
B.2v（CrO₄^2-）=v（Cr₂O₇^2-）時，正逆反應速率不等；
C．還原1 mol Cr₂O₇^2-離子，轉移電子為1mol×2×（6-3）=6mol，F(xiàn)e元素的化合價由+2升高為+3；
D．步驟③中，當將溶液的pH 調節(jié)至4 時，c（OH^-）=10^-10mol/L，結合Ksp計算．

解答： 解：A．步驟①中加酸，氫離子濃度增大，平衡正向移動，則CrO₄^2-離子濃度減小，故A錯誤；
B．當2v（CrO₄^2-）=v（Cr₂O₇^2-）時，正逆反應速率不等，則該反應不能達到平衡，故B錯誤；
C．還原1 mol Cr₂O₇^2-離子，轉移電子為1mol×2×（6-3）=6mol，F(xiàn)e元素的化合價由+2升高為+3，則由電子守恒可知需要6 mol（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O，故C錯誤；
D．步驟③中，當將溶液的pH 調節(jié)至6 時，c（OH^-）=10^-8mol/L，由Ksp可知，c（Cr³⁺）=

10-32

(10-8)3

=10^-8mol/L，則可認為廢水中的鉻元素已經(jīng)除盡，故D正確；
故選D．

點評：本題考查化學平衡的影響因素，涉及反應速率、平衡移動、轉移電子計算、溶解度計算等，注重學生知識遷移應用能力的考查，題目難度中等．