Question

重金属元素铬的毒性较大，含铬废水需经处理达标后才能排放。

Ⅰ、某工业废水中主要含有Cr^3＋，同时还含有少量的Fe^3＋、Al^3＋、Ca^2＋和Mg^2＋等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如下流程处理：

注：部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。

氢氧化物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2	Al(OH)3	Cr(OH)3
pH	3.7	9.6	11.1	8	9(>9溶解)

（1）氧化过程中可代替H₂O₂加入的试剂是________(填序号)。

A．Na₂O₂          B．HNO₃           C．FeCl₃          D．KMnO₄

（2）加入NaOH溶液调整溶液pH＝8时，除去的离子是________；已知钠离子交换树脂的原理：M^n＋＋nNaR—→MR_n＋nNa^＋，此步操作被交换除去的杂质离子是__________。

A．Fe^3＋             B．Al^3＋            C．Ca^2＋          D．Mg^2＋

（3）还原过程中，每消耗0.8 mol Cr₂O₇^2-转移4.8 mol e^－，该反应离子方程式为______________。

Ⅱ、酸性条件下，六价铬主要以Cr₂O₇^2-形式存在，工业上常用电解法处理含Cr₂O₇^2-的废水；该法用Fe作电极电解含Cr₂O₇^2-的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)₃溶液。

（4）电解时能否用Cu电极来代替Fe电极？________(填“能”或“不能”)，理由是____________________。

（5）电解时阳极附近溶液中Cr₂O₇^2-转化为Cr^3＋的离子方程式为__________________________。

（6）常温下，Cr(OH)₃的溶度积K_sp＝1×10^－32，溶液的pH应为____时才能使c(Cr^3＋)降至10^－5 mol·L^－1。

Answer

A AB CD 3S2O32－＋4Cr2O72－＋26H＋==6SO42－＋8Cr3＋＋13H2O 不能 因阳极产生的Cu2＋不能使Cr2O72-还原到低价态 Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O 5

【解析】本题分析：本题主要考查铁的化合物的性质。

（1）B．带来；C．带来Cl-；D．带来Mn2＋，为了防止带来杂质，氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是A。

（2）加入NaOH溶液调整溶液pH＝8时，除去的离子是AB；已知钠离子交换树脂的原理：Mn＋＋nNaR—→MRn＋nNa＋，此步操作被交换除去的杂质离子是CD。

（3） 由已知条件可得Cr2O72-～6e－，所以Cr2O72-转化为Cr3＋，同时S2O32－转化为SO42－，该反应离子方程式为3S2O32－＋4Cr2O72－＋26H＋==6SO42－＋8Cr3＋＋13H2O。

Ⅱ、（4）电解时不能用Cu电极来代替Fe电极，理由是因阳极产生的Cu2＋不能使Cr2O72-还原到低价态。

（5）电解时阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3＋的离子方程式为Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。

（6）Ksp＝1×10－32= c(Cr3＋) c3(OH-)=10－5 ×c3(OH-)，c(OH-)= 10－9mol·L－1，c(H+)= 10－5mol·L－1，pH=5。