Question

【題目】元素鉻及其化合物工業(yè)用途廣泛，但含+6價鉻的污水會損害環(huán)境。電鍍廠產(chǎn)生的鍍銅廢水中往往含有一定量的Cr2O72-，處理該廢水常用直接沉淀法、還原沉淀法、電解法。

I．直接沉淀法

(1)已知含鉻廢水中存在著平衡：。在實際工業(yè)生產(chǎn)中，加入沉淀劑BaCl2溶液之前還要加入一定量的NaOH，這樣有利于沉淀的生成，則生成沉淀的化學式為

Ⅱ.還原沉淀法

(2)下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是 (填選項序號)

A．FeSO4溶液 B．濃H2SO4溶液

C．酸性KMnO4溶液 D．Na2SO3溶液

(3)上述流程中，每消耗0.1molNa2S2O3轉(zhuǎn)移0.8mole-，則加入Na2S2O3溶液時發(fā)送反應的離子方程式為

(4)Cr(OH)3的化學性質(zhì)與Al(OH)3相似。在上述生產(chǎn)過程中加入NaOH溶液時要控制溶液的pH不能過高，原因可用離子方程式表示：

(5)實際工業(yè)生產(chǎn)中有時還采用陽離子交換樹脂法來測定沉淀后溶液中Cr3+的含量，其原理是Mn++nNaR=nNa++MRn，其中NaR為陽離子交換樹脂，Mn+為要測定的離子。

常溫下，某次測定過程中，將pH=5的廢水經(jīng)過陽離子交換樹脂后，測的溶液中Na+比交換前增加了4.6×10-2g/L，則該條件下Cr(OH)3的Ksp的值為 ，當Cr3+濃度小于10-5mol/L時可認為沉淀完全，處理后測得溶液的PH=6，則溶液過濾后 (填“能”或“否”)直接排放

Ⅲ．電解法

(6)該法是用鐵作電極點解含Cr2O72-的酸性廢水，電解時陰極上有大量氣泡生成，并產(chǎn)生Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀，反應中1mol Cr2O72-完全生成Cr(OH)3沉淀，外電路通過的電子的物質(zhì)的量為 mol

Answer 1

【答案】

Ⅰ、(1)BaCrO4；

Ⅱ、(2)AD；

(3)3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O；

(4)Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O；

(5)①；②6.7×10-31。

【解析】

試題分析：Ⅰ、(1)含鉻廢水中存在著平衡：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+．在實際工業(yè)生產(chǎn)中，加入沉淀劑BaCl2溶液之前還要加入一定量的NaOH，這樣有利于沉淀的生成，氫氧根離子和氫離子反應生成水，促使平衡正向進行，有利于鉻元素轉(zhuǎn)化為鉻酸鋇沉淀，則生成沉淀的化學式為：BaCrO4；故答案為：BaCrO4；

Ⅱ、(2)可以代替上述流程中Na2S2O3溶液，需要具有還原性，能還原重鉻酸根離子；A．FeSO4溶液中亞鐵離子具有還原性，可以還原Cr2O72-離子，故A符合；B．濃H2SO4 具有強氧化性，不能表現(xiàn)還原性，不能還原Cr2O72-，故B不符合；C．酸性KMnO4 是強氧化劑不能還原Cr2O72-，故C不符合；D．Na2SO3溶液中亞硫酸根離子具有還原性，可以還原Cr2O72-，故D符合；故答案為：AD；

(3)每消耗0.1mol Na2S2O3轉(zhuǎn)移0.8mol e-，Na2S2O3 ～2SO42-～8e-，Cr2O72-～2Cr3+～6e-，依據(jù)氧化還原反應電子守恒配平書寫，3Na2S2O3 ～6SO42-～24e-，4Cr2O72-～8Cr3+～24e-，得到的氧化還原反應的離子方程式為：3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O；故答案為：3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O；

(4)在上述生產(chǎn)過程中加入NaOH溶液時要控制溶液的PH不能過高，Cr(OH)3的化學性質(zhì)與Al(OH)3相似，Cr(OH)3可以溶解在過量的氫氧化鈉溶液中，可用離子方程式表示原因為：Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O；故答案為：Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O；

(5)①聚苯乙烯是苯乙烯一定條件下發(fā)生的加成聚合反應，生成了高分子化合物聚苯乙烯，其單體為苯乙烯(CH=CH2)，反應為：nCH=CH2→，故答案為：；

②陽離子交換樹脂法來測定沉淀后溶液中Cr3+的含量，其原理是Cr3++3NaR═3Na++CrR3，其中NaR為陽離子交換樹脂，Mn+為要測定的離子Cr3+，Na+比交換前增加了4.6×10-2gL-1，物質(zhì)的量濃度=×102mol/L=2×10-3mol/L，計算被交換的離子Cr3+濃度=×2×10-3mol/L，Cr(OH)3(s)3c(OH-)+c(Cr3+)，將pH=5的廢水經(jīng)過陽離子交換樹脂后，溶液中c(OH-)=10-9mol/L，Ksp=c3(OH-)c(Cr3+)=[10-9]3××2×10-3mol/L=6.7×10-31，故答案為：6.7×10-31。