Question

（10分）工業廢水中常含有一定量的Cr₂O₇^2－和CrO₄^2－，它們會對人類及生態系統產生很大損害，必須進行處理。常用的處理方法有兩種。其中一種方法是還原沉淀法
該法的工藝流程為：CrO₄^2－Cr₂O₇^2－Cr³⁺Cr(OH)₃↓
其中第①步存在平衡：2CrO₄^2－(黃色)+2H^＋Cr₂O₇^2－(橙色)+H₂O
（1）若該平衡處在強酸性環境，則溶液顯________色。
（2）能說明第①步反應達平衡狀態的是              。
A. Cr₂O₇^2－和CrO₄^2－的濃度相同   B. 2v(Cr₂O₇^2－)=v(CrO₄^2－)  C.溶液的顏色不變
（3）第②步中，還原1 mol Cr₂O₇^2－離子，需要         mol的FeSO₄·7H₂O。
寫出第②步中反應的離子方程式____________________________________。
（4）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)
常溫下，Cr(OH)₃的溶度積K_sp=c(Cr³⁺)·c³(OH^―)=10^-32，要使c(Cr³⁺)降至10^-5mol/L，溶液的pH應調至             。

Answer 1

.(1) 橙色   (2)C    (3)6      Cr₂O₇^2－+6Fe²⁺+14H⁺ =6Fe³⁺+2Cr³⁺+7 H₂O     
(4)5      （每空2分，共10分）

（1）若該平衡處在強酸性環境，則平衡向正反應方向移動，溶液顯橙色。
（2）在一定條件下，當可逆反應中正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），各種物質的濃度或含量均不再發生變化的狀態，是化學平衡狀態，所以C正確。平衡時濃度不再發生變化，但物質之間的濃度不一定相等或滿足某種關系，A不正確；反應速率之比是相應的化學計量數之比，所以B中始終是滿足的，答案選C。
（3）1 mol Cr₂O₇^2－離子得到6mol電子，根據電子的得失守恒可知，需要6molFeSO₄·7H₂O。
根據反應物和生成物可知，反應的方程式為Cr₂O₇^2－+6Fe²⁺+14H⁺ =6Fe³⁺+2Cr³⁺+7 H₂O。
（4）c(Cr³⁺)＝10^-5mol/L時，根據溶度積常數表達式可知，c(OH^―)=10^-9mol/L，則氫離子濃度是10^-5mol/L，所以pH＝5。