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Cr³⁺，同时还含有少量的Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺和Mg²⁺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	ll.l	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_________(填序号)；已知钠离子交换树脂的原理：Mⁿ⁺＋nNaR→MR_n＋nNa⁺，此步操作被交换除去的杂质离子是________(填序号)。

A．Fe³⁺       B．Ca²⁺       C．Al³⁺       D．Mg²⁺ E．Fe²⁺

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。实验室利用如图装置模拟处理含Cr₂O₇^2-的废水，阳极反应是Fe-2e^-==Fe²⁺，阴极反应式是2H⁺+2e^-==H₂↑。

（1）电解时能否用Cu电极来代替阳极上的Fe电极？____(填“能”或“不能”)。

（2）电解时阳极附近溶液中Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺的离子方程式为:________________________。

Answer

A AC BD 不能 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

【解析】I．某工业废水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等，加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子，同时Cr3+被氧化为Cr2O72-，加氢氧化钠调节pH=8，则Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，过滤，滤液中主要含有Cr2O72-、Ca2+和Mg2+等，通过钠离子交换树脂，除去Ca2+和Mg2+，然后加Na2S2O3把Cr2O72-还原为8Cr3+，再调节pH得到Cr（OH）（H2O）5SO4。

（1）加氧化剂主要目的是把亚铁离子氧化为铁离子，同时不能引入新的杂质，所以可以用Na2O2代替H2O2，故答案为：A；

（2）根据表中数据可知，pH=8时，Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，则Fe3+、Al3+被除去；通过钠离子交换树脂，除去Ca2+和Mg2+；故答案为：AC；BD；

II．（1）若用Cu电极来代替Fe电极，在阳极上铜失去电子得到的阳离子是铜离子，该离子不具有还原性，不能和重铬酸根之间发生反应，故答案为：不能；

（2）Cr2O72-具有强氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为2Cr3+，反应的实质是：6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O，故答案为：6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O。