Question

10．某含鉻（Cr₂O₇^2-）廢水用硫酸亞鐵銨[FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O]處理，反應(yīng)中鐵元素和鉻元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀．該沉淀干燥后得到nmolFeO•Fe_yCr_xO₃．刪除不考慮處理過程中的實際損耗（鉻元素的常見價態(tài)為+3、+6價）．
（1）在FeO•Fe_yCr_xO₃中x和y的關(guān)系為3x=y．
（2）消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為n（3-x）．
（3）處理廢水中Cr₂O₇^2-的物質(zhì)的量為$\frac{nx}{2}$mol．
（4）反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為3nx．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)中得失電子守恒計算；
（2）由鐵元素守恒，求出消耗硫酸亞鐵的物質(zhì)的量，結(jié)合電子轉(zhuǎn)移守恒或FeO•Fe_yCr_xO₃電中性找出x與y，代入硫酸亞鐵的物質(zhì)的量計算；
（3）反應(yīng)的鉻元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀，根據(jù)鉻原子守恒計算；
（4）根據(jù)反應(yīng)中得失電子守恒計算．

解答 解：（1）FeO•Fe_yCr_xO₃中，F(xiàn)e為正三價，由得失電子守恒知3x-y=0，即3x=y，故答案為：3x=y；
（2）由鐵元素守恒，消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為n（y+1），又由FeO•Fe_yCr_xO₃電中性知3x+3y=6，代入前式得，消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為n（3-x）；或由得失電子守恒得3x=y，代入得n×（1+y）mol=n×（3x+1）mol，故答案為：n（3-x）；
（3）根據(jù)鉻原子守恒，Cr原子為nxmol，故Cr₂O₇^2-的物質(zhì)的量為$\frac{nx}{2}$mol，故答案為：$\frac{nx}{2}$mol；
（4）得到nmolFeO•Fe_yCr_xO₃，則一共有nxmolCr原子參加反應(yīng)，1molCr轉(zhuǎn)移電子3mol，故轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3nxmol，答案為：3nx．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計算能力的考查，為高考高頻考點，題目難度中等，注意原子守恒、電子守恒在計算中的應(yīng)用，使計算簡單化．