Question

10．六價鉻對人體有害，含鉻廢水要經(jīng)化學(xué)處理后才能排放，方法是用綠礬（FeSO₄•7H₂O）把廢水中的六價鉻還原為三價鉻離子，再加入過量石灰水，使鉻離子轉(zhuǎn)變 為Cr（OH）₃沉淀．其主要反應(yīng)化學(xué)方程式為：H₂Cr₂O₇+6FeSO₄+6H₂SO₄═3Fe₂（SO₄）₃+Cr₂（SO₄）₃+7H₂O，現(xiàn)用上述處理1×10⁴L含鉻（+6價）78mg/L的廢水，試回答：
（1）處理后，沉淀中除Cr（OH）₃外還有Fe（OH）₃和CaSO₄（用化學(xué)式表示）
（2）需用綠礬多少克？

Answer 1

分析 （1）加入過量石灰水，使鉻離子轉(zhuǎn)變 為Cr（OH）₃沉淀，同時鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵和鈣離子與硫酸根離子結(jié)合生成難溶的硫酸鈣；
（2）現(xiàn)用上述方法處理1×10⁴ L含鉻（+6價）78mg•L^-1的廢水，鉻元素物質(zhì)的量=$\frac{1×1{0}^{4}L×78×1{0}^{-3}g/L}{52g/mol}$=15mol，Cr₂O₇^2-物質(zhì)的量7.5mol，則
  Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
   1       6
7.5mol    45mol，由此分析解答．

解答 解：（1）加入過量石灰水，使鉻離子轉(zhuǎn)變 為Cr（OH）₃沉淀，同時鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵和鈣離子與硫酸根離子結(jié)合生成難溶的硫酸鈣，所以處理后，沉淀中除Cr（OH）₃外還有Fe（OH）₃和CaSO₄，故答案為：Fe（OH）₃和CaSO₄；
（2）現(xiàn)用上述方法處理1×10⁴ L含鉻（+6價）78mg•L^-1的廢水，鉻元素物質(zhì)的量=$\frac{1×1{0}^{4}L×78×1{0}^{-3}g/L}{52g/mol}$=15mol，Cr₂O₇^2-物質(zhì)的量7.5mol，則
  Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
   1       6
7.5mol      45mol
需用綠礬的質(zhì)量=45mol×278g/mol=12510g，
答：需用綠礬12.5kg．

點(diǎn)評 本題涉及氧化還原方程式的計(jì)算等知識，注意電子轉(zhuǎn)移和化合價變化之間的關(guān)系是關(guān)鍵，列關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算，難度不大．