题目

题型：不详难度：来源：

（12分）含铬化合物有毒，对人畜危害很大。因此含铬废水必须进行处理才能排放。
已知：
（1）在含+6价铬的废水中加入一定量的硫酸和硫酸亚铁，使+6价铬还原成+3价铬；再调节溶液pH在6～8之间，使Fe³⁺和Cr³⁺转化为Fe(OH)₃、Cr(OH)₃沉淀而除去。
①写出Cr₂O₇^2―与FeSO₄溶液在酸性条件下反应的离子方程式           。
②用离子方程式表示溶液pH不能超过10的原因           。
（2）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Cr₂O₇^2一发生反应，生成的Fe³⁺和Cr³⁺在阴极区与OH^一结合成氢氧化物沉淀而除去。
①写出阴极的电极反应式           。
②电解法中加入氯化钠的作用是           。
（3）某化学兴趣小组以含+6价铬和+2价锰的工业废水为试样，研究铁屑用量和pH值对废水中铬、锰去除率的影响。
①取100mL废水于250 mL三角瓶中，调节pH值到规定值，分别加入不同量的废铁屑．得到铁屑用量对铬和锰去除率的影响如下图9所示。则在pH一定时，废水中铁屑用量为
         时，锰、铬去除率最好。
②取100mL废水于250 mL三角瓶中，加入规定量的铁粉，调成不同的pH值。得到pH值对铬和锰去除率的影响如下图10所示。则在铁屑用量一定时，废水pH=         时锰、铬去除率最好。

答案

每空2分，共12分
（1）①Cr₂O₇^2― + 6 Fe²⁺ + 14H⁺＝ 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O
②Cr(OH)₃ + OH^－＝ CrO₂^－ + 2H₂O
（2）①2H⁺ + 2e^―＝ H₂↑或2H₂O + 2e^―＝ H₂↑ + 2OH^―    ②增强溶液导电性
（3）①15%      ②4

解析

（1）①Cr₂O₇^2―与FeSO₄溶液在酸性条件下反应的离子方程式
Cr₂O₇^2― + 6 Fe²⁺ + 14H⁺＝ 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O
②Cr(OH)₃ + OH^－＝ CrO₂^－ + 2H₂O
（2）阴极：2H⁺ + 2e^―＝ H₂↑或2H₂O + 2e^―＝ H₂↑ + 2OH^―（2分）
（副反应：Fe^3＋＋3OH^―="Fe" (OH)₃↓
Cr^3＋＋3OH^―="Cr" (OH)₃↓
阳极：Fe―2e^―=Fe^2＋
Cr₂O₇^2― + 6 Fe²⁺ + 14H⁺＝ 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O
所以答案为①2H⁺ + 2e^―＝ H₂↑或2H₂O + 2e^―＝ H₂↑ + 2OH^―    ②增强溶液导电性
（3）读图9：废水中铁屑用量为15%时，锰、铬去除率最好。由图10看出：在铁屑用量一定时，废水pH=4时锰、铬去除率最好。