Question

【題目】鉻用于制不銹鋼，汽車零件，工具，磁帶和錄像帶等。鉻是人體必需的微量元素，鉻的生理功能是與其它控制代謝的物質(zhì)一起配合起作用，如激素、胰島素、各種酶類、細(xì)胞的基因物質(zhì)（DNA和RNA）等，但鉻在人體內(nèi)超過一定濃度對(duì)人體健康會(huì)造成傷害。

（1）工業(yè)廢水中常含有Cu2+等重金屬離子，直接排放會(huì)造成污染，目前在工業(yè)廢水處理過程中，依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理，常用FeS等難溶物質(zhì)作為沉淀劑除去這些離子。已知室溫下Ksp(FeS)=6.3×10-18，Ksp(CuS)=1.3×10-36。

請(qǐng)用離子方程式說明上述除雜的原理__________________。

（2）工業(yè)上為了處理含有Cr2O2－ 7的酸性工業(yè)廢水，用綠礬（FeSO4·7H2O）把廢水中的六價(jià)鉻離子還原成三價(jià)鉻離子，再加入過量的石灰水，使鉻離子轉(zhuǎn)變?yōu)镃r(OH)3沉淀。

①氧化還原過程的離子方程式為__________。

②常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp=1×10-32，溶液的pH至少為 ，才能使Cr3+低于1×10-5 mol·L-1（國(guó)家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)）。

③現(xiàn)用上述方法處理100m3含鉻（＋6價(jià)）78mgL-1的廢水，需用綠礬的質(zhì)量為 kg。（保留到

小數(shù)點(diǎn)后一位）

Answer 1

【答案】（1） FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq)

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

②5

③125.1

【解析】

試題分析：（1）由于Ksp(FeS)＞Ksp(CuS)，所以在相同條件下CuS的溶解度更小，沉淀會(huì)向著生成CuS的方向進(jìn)行，故離子方程式為FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq)。

故答案為：FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq)；

（2）①工業(yè)上為了處理含有Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水，用綠礬（FeSO47H2O）把廢水中的六價(jià)鉻離子還原

成三價(jià)鉻離子，Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水中加入硫酸亞鐵反應(yīng)生成鐵離子，三價(jià)鉻離子和水，反應(yīng)的離子方程式為：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。

故答案為：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；

②常溫下，Cr3+沉淀完全濃度小于10-5mol/L，Cr(OH)3的溶度積Ksp=1×10-32=c(Cr3+)c3(OH-)，c3(OH-)==10-27，c(OH-)=1×10-9mol/L，依據(jù)離子積Kw=c(H+)c(OH-)，c(H+)==10-5(mol/L)，溶液pH=5。

故答案為：5；

③現(xiàn)用上述方法處理100m3含鉻(+6價(jià))78mgL-1的廢水，鉻元素物質(zhì)的量==150mol，Cr2O72-物質(zhì)的量75mol，則

Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

1 6

75mol 450mol

需用綠礬的質(zhì)量=450mol×278g/mol=125100g=125.1kg。

故答案為：125.1。