Question

某廠廢水中含5.00×10^-3mol·L^-1的，其毒性較大。某研究性學習小組為了變
廢為寶，將廢水處理得到磁性材料（的化合價依次為+3、+2），設計了如下實驗流程：

（1）第①步反應的離子方程式是                                                    ，
（2）第②步中用PH試紙測定溶液PH的操作方法是：
                                                                            ，
（3）第③步過濾得到的濾渣中主要成分除Cr（OH）₃外，還有                      ，
（4）欲使1L該廢水中的完全轉化為。理論上需要加入          
克FeSO₄·7H₂O。

Answer 1

（14分）（1）Cr₂O₇^2- + 6Fe^2＋ + 14H^＋ ＝2Cr³⁺ + 6Fe^3＋ + 7H₂O（4分）
（2）將一小塊pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液，點在pH試紙上，再與標準比色卡對照。（4分）（3）Fe(OH)₃、Fe(OH)₂（2分）（4）13.9（4分）

解析試題分析：（1）Cr₂O₇^2-具有強氧化性，能氧化亞鐵離子，所以該反應的離子方程式是Cr₂O₇^2- + 6Fe^2＋ + 14H^＋ ＝2Cr³⁺ + 6Fe^3＋ + 7H₂O。
（2）用PH試紙測定溶液PH的操作方法是將一小塊pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液，點在pH試紙上，再與標準比色卡對照。
（3）溶液中含義鐵離子和亞鐵離子，所以加入氫氧化鈉溶液后，除了生成Cr（OH）₃外，還有Fe(OH)₃、Fe(OH)₂。
（4）1L該廢水中的的物質的量是5.00×10^-3mol，則根據原子守恒可知，生成的物質的量是2.00×10^-2mol，所以根據鐵原子守恒可知，需要FeSO₄·7H₂O的質量是2.00×10^-2mol×2.5×278g/mol＝13.9g。
考點：考查離子方程式的書寫、pH試紙測量溶液pH值的操作以及有關計算
點評：該題以處理廢水中Cr₂O₇^2-為載體，重點考查學生的化學實驗基本操作能力以及數據處理的能力，有利于調動學生的學習興趣，激發學生的學習積極性。該題的關鍵是明確實驗原理，然后結合題意靈活運用即可。另外在進行有關計算時還要利用好各種守恒法，即質量守恒、原子守恒、電子的得失守恒以及電荷守恒等。