鉻是用途廣泛的金屬元素,但在生產過程中易產生有害的含鉻工業(yè)廢水.
(1)還原沉淀法是處理含Cr2O2-7 和CrO2-4工業(yè)廢水的一種常用方法,其工藝流程為:
2CrO2-4H+Ⅰ轉化Cr2O27 Fe2+Ⅱ還原 Cr3+OH-ⅢCr(OH)3↓
其中第I步存在平衡:2CrO2-4(黃色)+2H+═Cr2O2-7 (橙色)+H2O
①若平衡體系的pH=2,該溶液顯 橙橙色.
②根據2CrO2-4+2H+?Cr2O2-7+H2O,設計右圖裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7.Na2Cr2O7中鉻元素的化合價為 +6+6,圖中右側電極連接電源的 正正極,其電極反應式為 4OH--4e-=O2↑+2H2O4OH--4e-=O2↑+2H2O.
③第Ⅱ步反應的離子方程式:6Fe2++Cr2O2-7+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O6Fe2++Cr2O2-7+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,向Ⅱ反應后的溶液加一定量NaOH,若溶液中c(Fe3+)=2.0×10-12mol?L-1,則溶液中c(Cr3+)=3×10-53×10-5mol?L-1.(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31).
(2)CrO3具有強氧化性,遇到有機物(如酒精)時,猛烈反應以至著火.若該過程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3被還原成綠色的Cr2(SO4)3.完成該反應的化學方程式:
44CrO3+33C2H5OH+66H2SO4=22Cr2(SO4)3+33CH3COOH+99H2OH2O
(3)CrO3的熱穩(wěn)定性較差,加熱時逐步分解,其固體殘留率隨溫度的變化如圖2所示.B點時剩余固體的成分是 Cr2O3Cr2O3(填化學式).
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
H
+
Ⅰ
轉化
O
2
7
F
e
2
+
Ⅱ
還原
OH
-
Ⅲ
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
【答案】橙;+6;正;4OH--4e-=O2↑+2H2O;6Fe2++Cr2+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;3×10-5;4;3;6;2;3;9;H2O;Cr2O3
O
2
-
7
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:98引用:5難度:0.5
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