Question

還原沉淀法是處理含鉻(含Cr₂O₇^2﹣和CrO₄^2﹣)工業廢水的常用方法，過程如下：

己知轉化過程中反應為：2CrO₄^2﹣(aq)+2H⁺(aq) Cr₂O₇^2﹣(aq)+H₂O（1）。轉化后所得溶液中鉻元素含量為28.6g/L，CrO₄^2﹣有10/11轉化為Cr₂O₇^2﹣。下列說法不正確的是

A．溶液顏色保持不變，說明上述可逆反應達到達平衡狀態

B．若用綠礬(FeSO4·7H2O)(M=278)作還原劑，處理1L廢水，至少需要917.4g

C．常溫下轉化反應的平衡常數K=1×1014，則轉化后所得溶液的pH=6

D．常溫下Ksp[Cr(OH)3]=1×10﹣32，要使處理后廢水中c(Cr3+)降至1×10﹣5mol/L，應調溶液的pH=5

Answer 1

B

試題分析：A．CrO₄^2﹣為黃色的，Cr₂O₇^2﹣為橙色的，如果2CrO₄^2﹣(aq)+2H⁺(aq) Cr₂O₇^2﹣(aq)+H₂O（1）未達到平衡，正向進行，則橙色加深，如果逆向進行則黃色加深。現在溶液顏色保持不變，說明上述可逆反應達到達平衡狀態。正確。B. 在1L廢水中+6價的Cr的物質的量為n(Cr)=" 28.6g÷" 52g/mol ="0.55mol" .根據氧化還原反應中電子得失數目相等可得。n(FeSO₄·7H₂O)=3×0.55mol=1.65mol。m(FeSO₄·7H₂O) = 1.65mol×278g/mol=458.7g.錯誤。守恒可得0.55mol C. 2CrO₄^2﹣(aq)+2H⁺(aq) Cr₂O₇^2﹣(aq)+H₂O（1）的平衡常數為c(CrO₄^2-)="{(28.6÷52)÷11}mol/L=0.05mol/L," c(Cr₂O₇^2-)=(11÷2)×c(CrO₄^2-)=0.25mol/L,代入該平衡常數表達式中可得c(H⁺)=10^-6mol/L.所以pH=6.正確。D. c(Cr³⁺)·c³(OH^-)=1×10^﹣32. c³(OH^-)=1×10^﹣32÷1×10^﹣5=1×10^﹣27.所以c(OH^-)=1×10^﹣9.c(H+)=1×10^﹣14÷1×10^﹣9=1×10^﹣5. pH=5.正確.