问题标题:
【工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理.常用的处理方法有两种.方法1:还原沉淀法该法的工艺流程为:CrO42-H+】
问题描述:

工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理.常用的处理方法有两种.

方法1:还原沉淀法

该法的工艺流程为:CrO42-H+

①转化Cr2O72-Fe2+

②还原Cr3+OH-

③沉淀Cr(OH)3

其中第①步存在平衡:2CrO42- (黄色)+2H+(g)⇌Cr2O72- (橙色)+2H2O

(1)若该平衡处于强酸性环境中,则溶液显___色.

(2)能说明第①步达平衡状态的是___.

a.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同 b.2υ(Cr2O72-)=υ(CrO42-)

c.溶液的颜色不变 d.溶液的pH保持不变

(3)写出第②步反应的离子方程式___.

方法2:电解法

实验室用如图模拟含Cr2O72-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沉淀.

(4)阳极的电极材料为Fe,其作用是___.

(5)溶液中同时生成的沉淀还有___,用电解法处理该溶液中0.01molCr2O72-时,至少得到沉淀的质量是___.

丁达理回答:
  (1)c(H+)增大,平衡2CrO42-(黄色)+2H+⇌Cr2O72-(橙色)+H2O右移,溶液呈橙色,故答案为:橙;   (2)对于平衡:2CrO42-(黄色)+2H+⇌Cr2O72-(橙色)+H2O,   a.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同,不一定平衡,故错误;   b.2υ(Cr2O72-)=υ(CrO42-)不能证明正逆速率相等,所以不是平衡状态,故错误;   c.溶液的颜色不变,即有色离子浓度不会再不变,达到了化学平衡状态,故正确;   d.溶液的pH保持不变,即氢离子浓度不变,所以达到了化学平衡状态,故d正确;   故答案为:cd;   (3)Cr2O72-具有强氧化性把Fe2+氧化为Fe3+,其反应的离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;   故答案为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;   (4)在电解法除铬中,铁作阳极,阳极反应为Fe-2e-═Fe2+,以提供还原剂Fe2+,   故答案为:阳极反应为Fe-2e-=Fe2+,提供还原剂Fe2+;   (5)在阴极附近溶液pH升高的原因是水电离产生的H+放电生成H2:2H++2e-═H2↑,同时大量产生了OH-,所以溶液中的Fe3+也将转化为Fe(OH)3沉淀;根据Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,Cr3++3OH-═Cr(OH)3↓、Fe3++3OH-═Fe(OH)3↓知0.01molCr2O72-,可生成0.02molCr(OH)3,0.06molFe(OH)3,至少得到沉淀的质量是0.02mol×103g/mol+0.06mol×107g/mol=8.48g,   故答案为:Fe(OH)3;8.48g.
查看更多
化学推荐
热门化学推荐