Question

某厂废水中含5.00×10^-3mol•L^-1的，其毒性较大．某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料 （ 的化合价依次为+3、+2），设计了如下实验流程：

（1）第①步反应的离子方程式是   
（2）第②步中用PH试纸测定溶液PH的操作是   
（3）第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr（OH）₃外，还有   
（4）欲使1 L该废水中的Cr₂O₇^2-完全转化为Cr₀₅Fe₁₅FeO．理论上需要加入    g FeSO₄•7H₂O．

Answer

（1）Cr2O72-有较强氧化性，FeSO4•7H2O中Fe2+有一定的还原性，在酸性介质中发生氧化还原反应，由实验流程可知，第①步反应中Cr2O72-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，自身被还原为Cr3+，根据守恒元素守恒及所处环境可知，还应有水生成．再根据电子转移守恒、电荷守恒、原子守恒配平；
（2）依据PH试纸的基本操作方法回答；
（3）碱性条件下Fe2+、Fe3+不能存在，会转化为Fe（OH）2、Fe（OH）3；
（4）根据Cr原子计算Cr0.5Fe1.5FeO4的物质的量，结合Cr0.5Fe1.5FeO4的物质的量利用Fe原子守恒计算FeSO4•7H2O质量．
【解析】
（1）Cr2O72-有较强氧化性，FeSO4•7H2O中Fe2+有一定的还原性，在酸性介质中发生氧化还原反应，由实验流程可知，第①步反应中Cr2O72-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，自身被还原为Cr3+，根据守恒元素守恒及所处环境可知，还应有水生成，反应离子方程式为Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O，
故答案为：Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O；
（2）将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上；
故答案为：将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照；
（3）由题给框图之二可得：Fe2+过量，加NaOH时，产生Cr（OH）3、Fe（OH）3和Fe（OH）2三种沉淀物，
故答案为：Fe（OH）3、Fe（OH）2；
（4）1 L废水中含n（Cr2O72-）=5.00×10-3 mol．根据Cr原子、Fe原子守恒，可得：
Cr2O72-～～～4Cr0.5Fe1.5FeO4～～～10FeSO4•7H2O，
所以理论上n（FeSO4•7H2O）=10n（Cr2O72-）=5.00×10-3 mol×10=0.05 mol，
所以m（FeSO4•7H2O）=0.05 mol×278 g/mol=13.9 g．
故答案为：13.9．