Question

工業(yè)上常用還原沉淀法處理含鉻廢水（Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-），其流程為：
已知：CrO

2- 4

H+

①轉(zhuǎn)化

Cr₂O

2- 7

Fe2+

②還原

Cr³⁺

OH-

③沉淀

Cr（OH）₃↓
（1）步驟①中存在平衡：2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺?Cr₂O₄^2-（橙色）+H₂O
（2）步驟③生成的Cr（OH）₃，在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr（OH）₃（s）?Cr³⁺（aq）+3OH^-（aq）
（3）常溫下，Cr（OH）₃的溶度積K_sp=10^-32；且當(dāng)溶液中離子濃度小于10^-5mol?L^-1 時(shí)可視作該離子不存下列有關(guān)說法中，正確的是（　　）

• A、步驟①中加酸，將溶液的pH 調(diào)節(jié)至2，溶液顯黃色，CrO₄^2-離子濃度增大
• B、步驟①中當(dāng)2v（CrO₄^2-）=v（Cr₂O₇^2-）時(shí)，說明反應(yīng)2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O達(dá)到平衡狀態(tài)
• C、步驟②中，若要還原1mol Cr₂O₇^2-離子，需要12mol （NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O
• D、步驟③中，當(dāng)將溶液的pH調(diào)節(jié)至6 時(shí)，則可認(rèn)為廢水中的鉻已除盡

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：A．步驟①中加酸，氫離子濃度增大，平衡正向移動(dòng)；
B.2v（CrO₄^2-）=v（Cr₂O₇^2-）時(shí)，正逆反應(yīng)速率不等；
C．還原1 mol Cr₂O₇^2-離子，轉(zhuǎn)移電子為1mol×2×（6-3）=6mol，F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+2升高為+3；
D．步驟③中，當(dāng)將溶液的pH 調(diào)節(jié)至4 時(shí)，c（OH^-）=10^-10mol/L，結(jié)合Ksp計(jì)算．

解答： 解：A．步驟①中加酸，氫離子濃度增大，平衡正向移動(dòng)，則CrO₄^2-離子濃度減小，故A錯(cuò)誤；
B．當(dāng)2v（CrO₄^2-）=v（Cr₂O₇^2-）時(shí)，正逆反應(yīng)速率不等，則該反應(yīng)不能達(dá)到平衡，故B錯(cuò)誤；
C．還原1 mol Cr₂O₇^2-離子，轉(zhuǎn)移電子為1mol×2×（6-3）=6mol，F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+2升高為+3，則由電子守恒可知需要6 mol（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O，故C錯(cuò)誤；
D．步驟③中，當(dāng)將溶液的pH 調(diào)節(jié)至6 時(shí)，c（OH^-）=10^-8mol/L，由Ksp可知，c（Cr³⁺）=

10-32

(10-8)3

=10^-8mol/L，則可認(rèn)為廢水中的鉻元素已經(jīng)除盡，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的影響因素，涉及反應(yīng)速率、平衡移動(dòng)、轉(zhuǎn)移電子計(jì)算、溶解度計(jì)算等，注重學(xué)生知識(shí)遷移應(yīng)用能力的考查，題目難度中等．