Question

【題目】工業廢水中常含有一定量的Cr2O 和CrO ，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． 方法1：還原沉淀法
該法的工藝流程為④③②①
CrO Cr2O72﹣ Cr3+ Cr（OH）3↓
其中第①步存在平衡：2CrO42（黃色）+2H+Cr2O72﹣（橙色）+H2O
（1）若平衡體系的pH=2，該溶液顯色．
（2）能說明第①步反應達平衡狀態的是 ． a．Cr2O 和CrO42的濃度相同
b.2v（Cr2O ）=v（CrO42）
c．溶液的顏色不變
（3）第②步中，還原1 mol Cr2O72﹣離子，需要mol的FeSO47H2O．
（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Ksp=c（Cr3+）c3（OH﹣）=10﹣32 ， 要使c（Cr3+）降至10﹣5 mol/L，溶液的pH應調至 ．
方法2：電解法
該法用Fe做電極電解含 Cr2O72﹣的酸性廢水，隨著電解進行，在陰極附近溶液pH升高，產生Cr（OH）3沉淀．
（5）用Fe做電極的原因為 ．
（6）在陰極附近溶液pH升高的原因是（用電極反應解釋） ， 溶液中同時生成的沉淀還有 ．

Answer 1

【答案】
（1）橙
（2）c
（3）6
（4）5
（5）陽極反應為Fe﹣2e﹣=Fe2+ ， 提供還原劑Fe2+
（6）2H++2e﹣=H2↑；Fe（OH）3
【解析】解：（1）c（H+）增大，平衡2CrO （黃色）+2H+Cr2O （橙色）+H2O右移，溶液呈橙色，所以答案是：橙；（2）對于平衡：2CrO （黃色）+2H+Cr2O （橙色）+H2O，A．Cr2O 和CrO 的濃度相同，不一定平衡，故A錯誤；B．2υ（Cr2O ）=υ（CrO42﹣）不能證明正逆速率相等，所以不是平衡狀態，故B錯誤；C．溶液的顏色不變，即有色離子濃度不會再不變，達到了化學平衡狀態，故C正確； 故選C；（3）還原1mol Cr2O 離子，鉻元素化合價從+6價降低到+3價，一共得到電子6mol，亞鐵離子被氧化為+3價，應該得到6mol電子，所以還原1mol Cr2O 離子，需要6mol的FeSO47H2O，所以答案是：6；（4）Cr（OH）3的溶度積Ksp=c（Cr3+）c3（OH﹣）=10﹣32 ， 要使c（Cr3+）降至10﹣5mol/L，則需c（OH﹣）= = =10﹣9mol/L，所以c（H+）=10﹣5mol/L，即pH=5，所以答案是：5；（5）在電解法除鉻中，鐵作陽極，陽極反應為Fe﹣2e﹣═Fe2+ ， 以提供還原劑Fe2+ ， 所以答案是：陽極反應為Fe﹣2e﹣=Fe2+ ， 提供還原劑Fe2+；（6）在陰極附近溶液pH升高的原因是水電離產生的H+放電生成H2：2H++2e﹣═H2↑；同時大量產生了OH﹣ ， 所以溶液中的Fe3+也將轉化為Fe（OH）3沉淀；所以答案是：2H++2e﹣=H2↑；Fe（OH）3 ．
【考點精析】利用化學平衡狀態的判斷對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知狀態判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內某物質內化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．