Question

（12分）已知Cr(OH)₃在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)₄]^―，铬的化合物有毒，由于+6价铬的强氧化性，其毒性是+3价铬毒性的100倍。因此，必须对含铬的废水进行处理，可采用以下两种方法。

Ⅰ.还原法 在酸性介质中用FeSO₄等将+6价铬还原成+3价铬。

具体流程如下：

有关离子完全沉淀的pH如下表：

有关离子	Fe^2+	Fe^3+	Cr^3+
完全沉淀为对应氢氧化物的pH	9.0	3.2	5.6

（1）写出Cr₂O2－ 7与FeSO₄溶液在酸性条件下反应的离子方程式              。

（2）还原+6价铬还可选用以下的                试剂（填序号）。

A．明矾          B．亚硫酸氢钠         C．生石灰            D．铁屑

（3）在含铬废水中加入FeSO₄，再调节pH，使Fe³⁺和Cr³⁺产生氢氧化物沉淀。

则在操作②中可用于调节溶液pH的试剂为：             （填序号）；

A．Na₂O₂         B．Ba(OH)₂         C．Ca(OH)₂        D．NaOH

此时调节溶液的pH范围在          （填序号）最佳。

A．3～4          B．6～8           C．10～11           D．12～14

Ⅱ.电解法 将含+6价铬的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入适量的氯化钠进行电解。阳极区生成的Fe²⁺和Cr₂O2－ 7发生反应，生成的Fe³⁺和Cr³⁺在阴极区与OH^－结合生成Fe(OH)₃和Cr(OH)₃沉淀除去。

（4）写出阴极的电极反应式                                         。

（5）电解法中加入氯化钠的作用是                                。

Answer

（12分，化学方程式缺条件或箭头只扣1分）

（1）Cr2O72― + 6 Fe2+ + 14H+＝2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O（2分）

（2）BD （2分，只选1个且对得1分，错选不给分）

（3）CD （2分，只选1个且对得1分，错选不给分） B（2分）

（4）2H+ + 2e―＝H2↑或2H2O + 2e―＝H2↑ + 2OH―（2分） （5）增强溶液导电性或盐析（2分）

【解析】

试题分析：（1）Cr2O2－ 7与FeSO4溶液在酸性条件下发生氧化还原反应的离子方程式为Cr2O72― + 6 Fe2+ + 14H+＝2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O。

（2）A．明矾没有还原性，A错误；B．亚硫酸氢钠极易还原性，可以还原重铬酸根，B正确；C．生石灰是氧化钙，没有还原性，C错误；D．铁屑是活泼的金属，能还原重铬酸根，D正确，答案选BD。

（3）A．Na2O2具有强氧化性，能氧化硫酸亚铁，A错误；B．Ba(OH)2能与硫酸根反应生成硫酸钡沉淀，B错误；Ca(OH)2和Love,均调节pH，且能形成氢氧化物沉淀，CD正确，答案选CD。根据表中数据可知pH大于5.6时铬离子沉淀完全。又因为Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4]―，所以此时调节溶液的pH范围在6～8 最佳，答案选B。

（4）电解池中阴极得到电子发生还原反应，则阴极应该是溶液中的氢离子放电，即阴极的电极反应式为2H+ + 2e―＝H2↑。

（5）氯化钠是强电解质，因此电解法中加入氯化钠的作用是增强溶液导电性。

考点：考查氧化还原反应、电化学以及物质的分离与提纯实验设计