题目
六价铬[Cr(Ⅵ)]有剧毒,废水中的Cr2O常用铁氧磁体法除去,即把过量的FeSO4·7H2O加入含Cr2O的废水中,调节pH<4,Fe2+将Cr(Ⅵ)还原为Cr3+。 (1)写出上述Fe2+还原Cr2O的离子方程式,并标明电子转移的方向和数目: 。 (2)若调节溶液的pH为8~10,将析出相当于Fe(Ⅱ)[Fe(Ⅲ)xCr2-x]O4(磁性材料铁氧体)的沉淀,由此可确定x= 。 (3)Cr3+在过量的NaOH溶液中会转化为CrO,写出这一转化的离子方程式: 。 由此可知Cr(OH)3呈 (选填“酸”、“碱”或“两”)性。 (4)根据(2)的结果,若废水中Cr(Ⅵ)按CrO3计。加入的FeSO4·7H2O与CrO3的质量比应为多少才能除去废水中的Cr(Ⅵ),m(FeSO4·7H2O)∶m(CrO3)= 。
答案:解析 (1)由题意初步确定反应为Cr2O+Fe2++H+―→Fe3++Cr3++H2O,再由化合价升降法配平得:Cr2O+6Fe2++14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O。 (2)上述反应生成的Fe3+、Cr3+将以沉淀的形式析出,根据上述离子方程式有:==,解得:x=1.5。(4)磁性材料铁氧体的组成为Fe(Ⅱ)[Fe(Ⅲ)1.5·Cr(Ⅲ)0.5]O4,则n(Fe)∶n(Cr)=(1+1.5)∶0.5=5∶1,所以m(FeSO4·7H2O)∶m(CrO3)=(5×278)∶(1×100)=13.9∶1。 答案 (1) +14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O(答案合理即可) (2)1.5 (3)Cr3++4OH-===CrO+2H2O 两 (4)13.9∶1