(9分)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
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(9分)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
其中第①步存在平衡:2CrO42—(黄色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O (1)该反应体系的平衡常数表达式为: (2)若平衡体系的pH=2,则溶液显 色. (3)能说明第①步反应达平衡状态的是 。 a.溶液的颜色不变 b.2v (Cr2O72—) ="v" (CrO42—) c. Cr2O72—和CrO42—的浓度相同 (4)完成第②步反应的离子方程式: __Cr2O72—+ __Fe2+ +_____="__" Cr3+ + __Fe3+ +__ H2O (5)第③步生成的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) 常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)· c3(OH—)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至 。 方法2:电解法 该法用Fe做电极电解含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。 (6)写出电解过程中的电极反应式: 阳极: 。阴极: 。 (7)溶液中同时生成的沉淀还有 。 |
答案
(共11分)(1)略(2分) (2)橙(1分) (3)a(1分) (4)Cr2O72—+ 6Fe2+ +14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ +7 H2O(2分) (5)5(2分) (6)Fe-2e-=Fe2+(1分), 2H++2e-=H2↑(1分) (7) Fe(OH)3(1分) |
解析
(1)平衡常数是指:可逆反应达到平衡后生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值:即表示为:; (2)溶液显酸性,即溶液颜色显橙色; (3)能说明第①步反应达平衡状态的是c.溶液的颜色不变 (4)根据氧化还原反应过程中元素化合价升高的总价数=化合价降低的总价数配平可得,反应的离子方程式为:Cr2O72—+ 6Fe2+ +14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ +7 H2O; (5)要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,c(OH-)3 =" Ksp" / c(Cr3+) = 10-32÷ 10-5 = 10-27mol/L,c(OH-) = 10-9mol/L,pOH = 9,pH = 5。 (6)用Fe做电极的原因为:阳极:Fe - 2e- = Fe2+,在阳极附近溶液中会发生:6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O; 在阴极附近溶液pH升高的原因是:2H+ + 2e- = H2↑ ; (7)阴极附近溶液c(H+)减小,pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。溶液中同时产生沉淀还有Fe(OH)3 |
举一反三
已知:Ksp(AgCl)=1.8×10—10,Ksp(AgI)=1.5×10—16 ,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10—12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是( )A.AgCl>AgI> Ag2CrO4 | B.AgCl> Ag2CrO4>AgI | C.Ag2CrO4>AgCl>AgI | D.Ag2CrO4>AgI>AgCl |
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下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )A.电解质的溶解开始后,只有电解质的溶解过程,没有电解质的析出过程 | B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等 | C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的各离子浓度相等,且保持不变 | D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解 |
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已知BaCO3和BaSO4均为难溶电解质,其溶度积分别为Ksp(BaCO3)=5.1×10-9 mol2·L-2,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 mol2·L-2,则下列说法中正确的是( )A.BaSO4可做钡餐而BaCO3不能是因为Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3) | B.在制腈纶纤维的1 L溶液中含SO42-为1.0×10-3 mol,则加入0.01 mol BaCl2不能使SO42-完全沉淀 | C.在清理有关仪器的BaSO4沉淀时,常加入饱和Na2CO3溶液,使BaSO4转化为BaCO3再用酸处理 | D.用稀H2SO4洗涤BaSO4效果比用水好,BaCO3也能用此法处理 |
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下列有关沉淀溶解平衡的说法中,正确的是( ) A. Ksp(AB2)小于Ksp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度 B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大 C.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中加入稀盐酸,沉淀溶解平衡不移动 D.向氯化银沉淀溶解平衡体系中加人碘化钾固体,氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀 |
常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6,常温下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法正确的是
常温下,向100mL CaSO4饱和溶液中,加入400mL 0.01mol/LNa2SO4溶液后,溶液中有沉淀析出 B.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c(SO42-)一定等于3×10-3 mol/L C.d点溶液通过蒸发可以变到c点 D.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp |
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