Question

（12分）已知Cr(OH)3在堿性較強(qiáng)的溶液中將生成[Cr(OH)4]―，鉻的化合物有毒，由于+6價(jià)鉻的強(qiáng)氧化性，其毒性是+3價(jià)鉻毒性的100倍。因此，必須對(duì)含鉻的廢水進(jìn)行處理，可采用以下兩種方法。

Ⅰ.還原法 在酸性介質(zhì)中用FeSO4等將+6價(jià)鉻還原成+3價(jià)鉻。

具體流程如下：

有關(guān)離子完全沉淀的pH如下表：

有關(guān)離子	Fe2+	Fe3+	Cr3+
完全沉淀為對(duì)應(yīng)氫氧化物的pH	9.0	3.2	5.6

（1）寫出Cr2O2－ 7與FeSO4溶液在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式 。

（2）還原+6價(jià)鉻還可選用以下的 試劑（填序號(hào)）。

A．明礬 B．亞硫酸氫鈉 C．生石灰 D．鐵屑

（3）在含鉻廢水中加入FeSO4，再調(diào)節(jié)pH，使Fe3+和Cr3+產(chǎn)生氫氧化物沉淀。

則在操作②中可用于調(diào)節(jié)溶液pH的試劑為： （填序號(hào)）；

A．Na2O2 B．Ba(OH)2 C．Ca(OH)2 D．NaOH

此時(shí)調(diào)節(jié)溶液的pH范圍在 （填序號(hào)）最佳。

A．3～4 B．6～8 C．10～11 D．12～14

Ⅱ.電解法 將含+6價(jià)鉻的廢水放入電解槽內(nèi)，用鐵作陽極，加入適量的氯化鈉進(jìn)行電解。陽極區(qū)生成的Fe2+和Cr2O2－ 7發(fā)生反應(yīng)，生成的Fe3+和Cr3+在陰極區(qū)與OH－結(jié)合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去。

（4）寫出陰極的電極反應(yīng)式 。

（5）電解法中加入氯化鈉的作用是 。

Answer 1

（12分，化學(xué)方程式缺條件或箭頭只扣1分）

（1）Cr2O72― + 6 Fe2+ + 14H+＝2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O（2分）

（2）BD （2分，只選1個(gè)且對(duì)得1分，錯(cuò)選不給分）

（3）CD （2分，只選1個(gè)且對(duì)得1分，錯(cuò)選不給分） B（2分）

（4）2H+ + 2e―＝H2↑或2H2O + 2e―＝H2↑ + 2OH―（2分） （5）增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性或鹽析（2分）

【解析】

試題分析：（1）Cr2O2－ 7與FeSO4溶液在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為Cr2O72― + 6 Fe2+ + 14H+＝2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O。

（2）A．明礬沒有還原性，A錯(cuò)誤；B．亞硫酸氫鈉極易還原性，可以還原重鉻酸根，B正確；C．生石灰是氧化鈣，沒有還原性，C錯(cuò)誤；D．鐵屑是活潑的金屬，能還原重鉻酸根，D正確，答案選BD。

（3）A．Na2O2具有強(qiáng)氧化性，能氧化硫酸亞鐵，A錯(cuò)誤；B．Ba(OH)2能與硫酸根反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，B錯(cuò)誤；Ca(OH)2和Love,均調(diào)節(jié)pH，且能形成氫氧化物沉淀，CD正確，答案選CD。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知pH大于5.6時(shí)鉻離子沉淀完全。又因?yàn)镃r(OH)3在堿性較強(qiáng)的溶液中將生成[Cr(OH)4]―，所以此時(shí)調(diào)節(jié)溶液的pH范圍在6～8 最佳，答案選B。

（4）電解池中陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，則陰極應(yīng)該是溶液中的氫離子放電，即陰極的電極反應(yīng)式為2H+ + 2e―＝H2↑。

（5）氯化鈉是強(qiáng)電解質(zhì)，因此電解法中加入氯化鈉的作用是增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性。

考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)以及物質(zhì)的分離與提純實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)