Question

元素铬及其化合物工业用途广泛，但含+6价铬的污水会损害环境。电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr₂O₇^2-，处理该废水常用直接沉淀法、还原沉淀法、电解法。

I．直接沉淀法

(1)已知含铬废水中存在着平衡：。在实际工业生产中，加入沉淀剂BaCl₂溶液之前还要加入一定量的NaOH，这样有利于沉淀的生成，则生成沉淀的化学式为               

Ⅱ.还原沉淀法

(2)下列溶液中可以代替上述流程中Na₂S₂O₃溶液的是       (填选项序号)

A．FeSO₄溶液                B．浓H₂SO₄溶液

C．酸性KMnO₄溶液            D．Na₂SO₃溶液

(3)上述流程中，每消耗0.1molNa₂S₂O₃转移0.8mole^-，则加入Na₂S₂O₃溶液时发送反应的离子方程式为                         

(4)Cr(OH)₃的化学性质与Al(OH)₃相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，原因可用离子方程式表示：                         

(5)实际工业生产中有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉淀后溶液中Cr³⁺的含量，其原理是Mⁿ⁺+nNaR=nNa⁺+MR_n，其中NaR为阳离子交换树脂，Mⁿ⁺为要测定的离子。

常温下，某次测定过程中，将pH=5的废水经过阳离子交换树脂后，测的溶液中Na⁺比交换前增加了4.6×10^-2g/L，则该条件下Cr(OH)₃的K_sp的值为        ，当Cr³⁺浓度小于10^-5mol/L时可认为沉淀完全，处理后测得溶液的PH=6，则溶液过滤后         (填“能”或“否”)直接排放

Ⅲ．电解法

(6)该法是用铁作电极点解含Cr₂O₇^2-的酸性废水，电解时阴极上有大量气泡生成，并产生Cr(OH)₃、Fe(OH)₃沉淀，反应中1mol Cr₂O₇^2-完全生成Cr(OH)₃沉淀，外电路通过的电子的物质的量为       mol

Answer

Ⅰ、(1)BaCrO4；

Ⅱ、(2)AD；

(3)3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O；

(4)Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O；

(5)①；②6.7×10-31。

【解析】

试题分析：Ⅰ、(1)含铬废水中存在着平衡：Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+．在实际工业生产中，加入沉淀剂BaCl2溶液之前还要加入一定量的NaOH，这样有利于沉淀的生成，氢氧根离子和氢离子反应生成水，促使平衡正向进行，有利于铬元素转化为铬酸钡沉淀，则生成沉淀的化学式为：BaCrO4；故答案为：BaCrO4；

Ⅱ、(2)可以代替上述流程中Na2S2O3溶液，需要具有还原性，能还原重铬酸根离子；A．FeSO4溶液中亚铁离子具有还原性，可以还原Cr2O72-离子，故A符合；B．浓H2SO4 具有强氧化性，不能表现还原性，不能还原Cr2O72-，故B不符合；C．酸性KMnO4 是强氧化剂不能还原Cr2O72-，故C不符合；D．Na2SO3溶液中亚硫酸根离子具有还原性，可以还原Cr2O72-，故D符合；故答案为：AD；

(3)每消耗0.1mol Na2S2O3转移0.8mol e-，Na2S2O3 ～2SO42-～8e-，Cr2O72-～2Cr3+～6e-，依据氧化还原反应电子守恒配平书写，3Na2S2O3 ～6SO42-～24e-，4Cr2O72-～8Cr3+～24e-，得到的氧化还原反应的离子方程式为：3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O；故答案为：3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O；

(4)在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的PH不能过高，Cr(OH)3的化学性质与Al(OH)3相似，Cr(OH)3可以溶解在过量的氢氧化钠溶液中，可用离子方程式表示原因为：Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O；故答案为：Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O；

(5)①聚苯乙烯是苯乙烯一定条件下发生的加成聚合反应，生成了高分子化合物聚苯乙烯，其单体为苯乙烯(CH=CH2)，反应为：nCH=CH2→，故答案为：；

②阳离子交换树脂法来测定沉淀后溶液中Cr3+的含量，其原理是Cr3++3NaR═3Na++CrR3，其中NaR为阳离子交换树脂，Mn+为要测定的离子Cr3+，Na+比交换前增加了4.6×10-2g•L-1，物质的量浓度=×10−2mol/L=2×10-3mol/L，计算被交换的离子Cr3+浓度=×2×10-3mol/L，Cr(OH)3(s)⇌3c(OH-)+c(Cr3+)，将pH=5的废水经过阳离子交换树脂后，溶液中c(OH-)=10-9mol/L，Ksp=c3(OH-)c(Cr3+)=[10-9]3××2×10-3mol/L=6.7×10-31，故答案为：6.7×10-31。

考点：考查了物质分离提纯、离子方程式书写、溶度积常数的计算的相关知识。