Question

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

H+

轉(zhuǎn)換

Cr₂O₇^2-

Fe2+

還原

Cr³⁺

OH-

沉淀

Cr（OH）₃↓
己知轉(zhuǎn)化過程中反應(yīng)為：2CrO₄^2-（aq）+2H⁺（aq）?Cr₂O₇^2-（aq）+H₂O（l）．轉(zhuǎn)化后所得溶液中鉻元素含量為28.6g/L，CrO₄^2-有

10

11

轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-．下列說法不正確的是（　�。�

• A、若用綠礬（FeSO₄?7H₂O）（M=278）作還原劑，處理1L廢水，至少需要917.4g
• B、溶液顏色保持不變，說明上述可逆反應(yīng)達(dá)到達(dá)平衡狀態(tài)
• C、常溫下轉(zhuǎn)換反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1×10¹⁴，則轉(zhuǎn)化后所得溶液的pH=6
• D、常溫下K_sp[Cr（OH）₃]=1×10^-32，要使處理后廢水中c（Cr³⁺）降至1×10^-5mol/L，應(yīng)調(diào)溶液的pH=5

Answer 1

考點：難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：A．若1L酸化后所得溶液中含鉻元素的質(zhì)量為28.6g，根據(jù)守恒列關(guān)系式：2Cr～2CrO₄^2-～Cr₂O₇^2-～2Cr³⁺～6e^-～6FeSO₄?7H₂O計算；
B．存在平衡：2Cr O₄^2-（黃色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O，如顏色不變，則達(dá)到平衡狀態(tài)；
C．酸化時發(fā)生的反應(yīng)為：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，若1L酸化后所得溶液中含鉻元素的質(zhì)量為28.6g，CrO₄^2-有

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轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，說明鉻元素有

10

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轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，計算平衡濃度，結(jié)合平衡常數(shù)計算；
D．根據(jù)溶度積常數(shù)列式計算．

解答： 解：轉(zhuǎn)化后所得溶液中鉻元素含量為28.6g/L，則1L廢水中n（Cr）=

28.6g

52g/mol

=0.55mol，
A．若用綠礬（FeSO₄?7H₂O）（M=278）作還原劑，處理1L廢水，設(shè)需要xmolFeSO₄?7H₂O，由氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑得失電子數(shù)目相等可知0.55×（6-3）=x×（3-2），x=1.65，m（FeSO₄?7H₂O）=1.65mol×278g/mol=458.7g，故A錯誤；
B．存在平衡：2Cr O₄^2-（黃色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O，如顏色不變，說明濃度不變，則達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
C.1L廢水中n（Cr）=

28.6g

52g/mol

=0.55mol，CrO₄^2-有

10

11

轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，則酸化后c（CrO₄^2-）=0.55mol/L×（1-

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）=0.05mol/L，c（Cr₂O₇^2-）=0.55mol/L×

10

11

×

1

2

=0.25mol/L，常溫下轉(zhuǎn)換反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1×10¹⁴，則

c(Cr 2O72-)

c2(CrO42-)c2(H+)

=1×10¹⁴，c（H⁺）=1×10^-6mol/L，所以pH=6，故C正確；
D．常溫下K_sp[Cr（OH）₃]=1×10^-32，要使處理后廢水中c（Cr³⁺）降至1×10^-5mol/L，則c（Cr³⁺）×c³（OH^-）=1×10^-32，c（OH^-）=1×10^-9mol/L，pH=5，故D正確．
故選A．

點評：本題考查難溶電解質(zhì)的溶解平衡，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計算能力的考查，注意把握相關(guān)計算公式的運用，難度中等．