工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傷害,必須進行處理.常用的處理方法有兩種.
方法1:還原沉淀法   該法的工藝流程為:Cr
 
2-
4
H+
①轉(zhuǎn)化
Cr2O
 
2-
7
Fe2+
②還原
Cr3+
OH
③沉淀
Cr(OH)3↓其中第①步存在平衡:2CrO42-(黃色)+2H+═Cr2O72-(橙色)+H2O
(1)若平衡體系的pH=2,則溶液顯
 
色.
(2)能說明第①步反應達平衡狀態(tài)的是
 

a.Cr2O72-和CrO42-的濃度相同         
b.2v (Cr2O72-)=v (CrO42-
c.溶液的顏色不變
(3)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)═Cr3+(aq)+3OH-(aq)
常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=c(Cr3+)?c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH應調(diào)至
 

方法2:電解法
該法用Fe做電極電解含Cr2O72-的酸性廢水,隨著電解進行,在陰極附近溶液pH升高,產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀.
(4)在陰極附近溶液pH升高的原因是(用電極反應解釋)
 
.溶液中同時生成的沉淀還有
 
考點:"三廢"處理與環(huán)境保護
專題:實驗設計題
分析:(1)根據(jù)外界條件對平衡的影響來確定平衡移動方向,從而確定離子濃度大小和溶液顏色變化;
(2)根據(jù)判斷平衡狀態(tài)的方法:V=V,或各組分的濃度保持不變則說明已達平衡;
(3)根據(jù)溶度積常數(shù)以及水的離子積常數(shù)來進行計算;
(4)溶液PH升高的原因是溶液中氫離子濃度減少,即氫離子在陰極得電子,PH升高,氫氧根離子濃度增大,離子濃度冪的乘積大于溶度積,所以金屬陽離子會生成氫氧化物沉淀.
解答: 解:(1)c(H+)增大,平衡2CrO42-(黃色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O右移,溶液呈橙色,故答案為:橙;
(2)根據(jù)判斷平衡狀態(tài)的方法:V=V,或各組分的濃度保持不變則說明已達平衡,
a.Cr2O72-和CrO42-的濃度相同取決于起始濃度和轉(zhuǎn)化,不能判斷平衡,故a錯誤;     
b.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-),不能判斷正逆反應速率關系,不能判斷平衡,故b錯誤;
c.溶液的顏色不變,為特征定,能判斷平衡,故c正確;
故答案為:c;
(3)當c(Cr3+)=10-5mol/L時,溶液的c(OH-)=
3
10 -32
10 -5
=10-9 mol/L,c(H+)=
10 -14
10 -9
=10-5mol/L,pH=5,即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH應調(diào)至5,故答案為:5;
(4)在陰極附近溶液pH升高的原因是水電離產(chǎn)生的H+放電生成H2:2H++2e-═H2↑,溶液酸性減弱;同時大量產(chǎn)生了OH-,所以溶液中的Fe3+也將轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀;
故答案為:2H++2e-=H2↑,溶液酸性減弱;Fe(OH)3
點評:本題主要考查了鉻及其化合物的性質(zhì)、氧化還原反應、沉淀溶解平衡和電化學知識等內(nèi)容,難度中等,抓住題目信息是解題的關鍵.
練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

常溫下,物質(zhì)的量濃度均為0.1mol?L-1的下列溶液:①Na2CO3②NaOH③NaHSO4④NH4Cl⑤NaNO3,溶液的pH由大到小的順序排列正確的是( 。
A、②>①>⑤>④>③
B、②>①>⑤>③>④
C、②>⑤>①>③>④
D、②>⑤>③>④>①

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科目:高中化學 來源: 題型:

關于下列物質(zhì)的用途的說法錯誤的是( 。
A、酚類化合物有毒,不能用于殺菌消毒
B、乙二醇可用于配制汽車防凍液
C、部分鹵代烴可用作滅火劑
D、甲醛的水溶液(福爾馬林)可用于防腐

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科目:高中化學 來源: 題型:

 A、B、C、D、E五種物質(zhì)都含1~18號元素中的某一元素,它們按圖所示關系相互轉(zhuǎn)化,已知A為單質(zhì),D焰色反應為黃色火焰.
(1).寫出化學式:
A.
 
   C.
 

(2).寫出反應的化學方程式:
A→C:
 
,C→D:
 
,A→D:
 
,
(3).在A→D反應過程中,若生成標準狀況下2240mL的H2,則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

A、B、C、D均為中學化學常見的純凈物,且存在如圖所示轉(zhuǎn)化關系,其中A是單質(zhì).
(1)若A是淡黃色固體,B是氣態(tài)氫化物,C、D是氧化物,C是造成酸雨的主要物質(zhì)之一.寫出B與C發(fā)生反應的化學方程式
 

(2)若A、B、D均為兩性物質(zhì),且A、B生成C的反應均需要強堿溶液.則B生成C的離子反應方程式為
 
,在A生成C的反應中每消耗1mol還原劑,可生成氣體
 
L(標準狀況).
(3)若組成A、B、C、D的元素為4種短周期元素a、b、c、d,其原子序數(shù)逐漸增大,且只有c為金屬元素,a、d位于同一主族,b元素原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍,C、D均為正鹽,C是普通玻璃的主要成分之一.則元素d在元素周期表中的位置是
 
,元素a的最高價氧化物對應水化物的水溶液中離子濃度由大到小的順序為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

在某容積不變的密閉容器中充入一定量的NO2,發(fā)生反應2NO2(g)?N2O4(g)△H<0.達到平衡后,若分別單獨改變下列條件,下列判斷正確的是( 。
A、升高溫度,混合氣體的顏色變淺
B、通入NO2,化學平衡常數(shù)增大
C、通入NO2,重新達到平衡后混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大
D、增大壓強,平衡向正反應方向移動,混合氣體的顏色變淺

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科目:高中化學 來源: 題型:

能用酒精燈直接加熱的儀器是( 。
A、量筒B、試管C、容量瓶D、燒杯

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科目:高中化學 來源: 題型:

放熱反應2NO (g)+O2 (g)?2NO2 (g) 達平衡后,若分別采取下列措施:能使平衡正向移動,且NO轉(zhuǎn)化率提高的是( 。
①增大壓強 ②減小NO2的濃度 ③增大NO濃度  ④降低溫度 ⑤加入催化劑.
A、①②④B、②③④
C、③④⑤D、①③⑤

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科目:高中化學 來源: 題型:

實驗室制乙烯,常常因為溫度過高而使乙醇與濃硫酸反應生成少量的二氧化硫,有人設計下列實驗以確認上述混合氣體中有乙烯和二氧化硫.
(1)寫出實驗室制取乙烯的化學方程式
 

(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ裝置中可盛放的試劑是:(將下列有關試劑的序號填入空格內(nèi))
Ⅰ:
 
、Ⅱ:
 
、Ⅲ:
 
、Ⅳ:
 

A、品紅溶液   B、NaOH溶液   C、濃硫酸   D、溴水
(3)能說明二氧硫存在的現(xiàn)象是
 

(4)使用裝置(Ⅱ)的目的是
 

(5)使用裝置(Ⅲ)的目的是
 

(6)確證含乙烯的現(xiàn)象
 

(7)進行下列實驗時,都要使用溫度計,回答下列問題:
制取乙烯時,溫度計水銀球部位應放在
 
.石油分餾時,溫度計水銀球部位應放在
 

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