Question

2．含Cr₂O₇^2-的廢水毒性較大，某工廠廢水中含5.0×10^-3 mol•L^-1的Cr₂O₇^2-．為了使廢水的排放達(dá)標(biāo)，進(jìn)行如下處理：Cr₂O₇^2-$→_{（I）}^{綠礬、H+}$Cr³⁺、Fe³⁺$→_{（Ⅱ）}^{石灰水}$Cr（OH）₃、Fe（OH）₃
①綠礬化學(xué)式為FeSO₄•7H₂O，反應(yīng)（I）的離子方程式為Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
②若處理后的廢水中c（Cr³⁺）=3.0×10^-6 mol•L^-1，則廢水中c（Fe³⁺）=2.0×10^-13mol•L^-1．（K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，K_sp[Cr（OH）₃]=6.0×10^-31）

Answer 1

分析 由流程可知，Cr₂O₇^2-與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子、鉻離子，然后與石灰水反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀，從而達(dá)到廢水處理的要求．
①結(jié)合電子、電荷守恒分析；
②結(jié)合c（Cr³⁺）及K_sp[Cr（OH）₃]=c（Cr³⁺）c³（OH^-）計(jì)算c³（OH^-），再利用K_sp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）c³（OH^-）計(jì)算的c（Fe³⁺）．

解答 解：由流程可知，Cr₂O₇^2-與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子、鉻離子，然后與石灰水反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀，從而達(dá)到廢水處理的要求．
①綠礬化學(xué)式為FeSO₄•7H₂O，反應(yīng)（I）發(fā)生氧化還原反應(yīng)，由電子和電荷守恒可知離子方程式為Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
②若處理后的廢水中c（Cr³⁺）=3.0×10^-6 mol•L^-1，K_sp[Cr（OH）₃]=6.0×10^-31，
則c³（OH^-）=$\frac{6.0×1{0}^{-31}}{3.0×1{0}^{-6}}$=2.0×10^-25，
由K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38可知，c（Fe³⁺）=$\frac{4.0×1{0}^{-38}}{2.0×1{0}^{-25}}$=2.0×10^-13mol/L，
故答案為：2.0×10^-13．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物分離提純及溶度積計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握流程中的反應(yīng)及Ksp的計(jì)算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度不大．