Question

工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72﹣和CrO42﹣，它們會(huì)對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，必須進(jìn)行處理．常用的處理方法有兩種．

方法1：還原沉淀法該法的工藝流程為：CrO42﹣Cr2O72﹣Cr3+Cr（OH）3↓其中第①步存在平衡：2CrO42﹣（黃色）+2H+⇌Cr2O72﹣（橙色）+H2O

（1）若平衡體系的pH=2，該溶液顯　橙　色．

（2）能說明第①步反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是　c�。�

a．Cr2O72﹣和CrO42﹣的濃度相同   b.2v（Cr2O72﹣）=v（CrO42﹣）  c．溶液的顏色不變

（3）第②步中，還原1molCr2O72﹣離子，需要　6　mol的FeSO4•7H2O．

（4）第③步生成的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）

常溫下，Cr（OH）3的溶度積Ksp=c（Cr3+）•c3（OH﹣）=10﹣32，要使c（Cr3+）降至10﹣5mol/L，溶液的pH應(yīng)調(diào)至　5�。�

方法2：電解法，該法用Fe做電極電解含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沉淀．

（5）用Fe做電極的原因?yàn)椤￡枠O反應(yīng)為Fe﹣2e﹣═Fe2+，提供還原劑Fe2+　．

（6）在陰極附近溶液pH升高的原因是（用電極反應(yīng)解釋）　2H++2e﹣═H2↑　，溶液中同時(shí)生成的沉淀還有　Fe（OH）3�。�

Answer 1

考點(diǎn)：

化學(xué)平衡移動(dòng)原理；氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目計(jì)算；原電池和電解池的工作原理；化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷；難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)． .
專題：	壓軸題．
分析：	（1）根據(jù)外界條件對(duì)平衡的影響來考慮平衡移動(dòng)方向，從而確定離子濃度大小，進(jìn)而確定顏色變化； （2）判斷平衡狀態(tài)的方法：V正=V逆，或各組分的濃度保持不變，即能變的量保持不變則說明已達(dá)平衡； （3）根據(jù)得失電子守恒來計(jì)算； （4）根據(jù)溶度積常數(shù)進(jìn)行計(jì)算； （5）陽極是活性電極時(shí)，陽極本身失電子，生成陽離子； （6）溶液PH升高的原因是溶液中氫離子濃度減少，即氫離子在陰極得電子，PH升高，氫氧根離子濃度增大，離子濃度冪的乘積大于溶度積，所以金屬陽離子會(huì)生成氫氧化物沉淀．
解答：	解：（1）c（H+）增大，平衡2CrO42﹣（黃色）+2H+⇌Cr2O72﹣（橙色）+H2O右移，溶液呈橙色； （2）平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度不再改變，即溶液的顏色不再改變； （3）根據(jù)電子得失守恒可知，還原1molCr2O72﹣離子得到Cr3+，得電子：2×（6﹣3）=6mol，需要FeSO4•7H2O的物質(zhì)的量為：6÷（3﹣2）=6； （4）當(dāng)c（Cr3+）=10﹣5mol/L時(shí)，溶液的c（OH﹣）=mol/L，c（H+）═，pH=5，即要使c（Cr3+）降至10﹣5mol/L，溶液的pH應(yīng)調(diào)至5； （5）在電解法除鉻中，鐵作陽極，陽極反應(yīng)為Fe﹣2e﹣═Fe2+，以提供還原劑Fe2+； （6）在陰極附近溶液pH升高的原因是水電離產(chǎn)生的H+放電生成H2的同時(shí)，大量產(chǎn)生了OH﹣，所以溶液中的Fe3+也將轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀． 故答案為：（1）橙；（2）c；（3）6；（4）5；（5）陽極反應(yīng)為Fe﹣2e﹣═Fe2+，提供還原劑Fe2+；（6）2H++2e﹣═H2↑；Fe（OH）3．
點(diǎn)評(píng)：	本題綜合考查了化學(xué)平衡原理、氧化還原反應(yīng)、沉淀溶解平衡和電化學(xué)知識(shí)等內(nèi)容．分析時(shí)要根據(jù)題給信息，結(jié)合相關(guān)原理進(jìn)行解答．