Question

20．已知常溫下，K_sp[Fe（OH）₂]=1×10^-15、K_sp[Fe（OH）₃]=1×10^-38、K_sp[Cr（OH）₃]=1×10^-23，欲降低廢水中重金屬元素鉻的毒性，可將Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)化為Cr（OH）₃沉淀除去．
①某含Cr₂O₇^2-廢水中加入適量的綠礬（FeSO₄•7H₂O），加入綠礬的目的是6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O（用離子方程式表示）．
②濃度為0.1mol/L Fe²⁺與10.0mol/L Cr³⁺共沉淀的pH范圍是7.0～8.0．

Answer 1

分析 由Ksp可知，F(xiàn)e（OH）₃的Ksp最小，則先加綠礬與含Cr₂O₇^2-廢水發(fā)生氧化還原反應(yīng)，然后調(diào)節(jié)pH使離子轉(zhuǎn)化為沉淀，并結(jié)合Ksp計(jì)算pH．

解答 解：①FeSO₄具有還原性，可與Cr₂O₇^2-+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe³⁺和Cr³⁺，反應(yīng)的離子方程式為6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案為：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
②由Ksp[Fe（OH）₂]=1×10^-15，F(xiàn)e²⁺開(kāi)始沉淀時(shí)，c（Fe²⁺）=0.1mol/L，溶液的pH=7.0；完全沉淀時(shí)，c（Fe²⁺）=1×10^-5mol/L時(shí)，溶液的pH=9.0，Ksp[Cr（OH）₃]=1×10^-23，c（ Cr³⁺）=10.0mol/L時(shí)，c（OH^-）=1×10^-8mol/L，pH=6.0，完全沉淀時(shí)，c（Cr³⁺）=1×10^-5mol/L時(shí)，溶液的pH=8.0，
共沉淀的pH范圍是7.0～8.0，
故答案為：7.0～8.0．

點(diǎn)評(píng) 本題考查難溶電解質(zhì)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握氧化還原反應(yīng)、Ksp的計(jì)算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意共沉淀時(shí)pH為解答的難點(diǎn)，題目難度不大．