化學(xué)試劑的生產(chǎn)和電鍍工業(yè)排放的廢水中常含有20~100mg.L-1Cr(Ⅵ),飲用含Cr(Ⅵ)的水會損害人的腸胃等,已知Cr(Ⅲ)的毒性是Cr(Ⅵ)的0.5%,國家規(guī)定工業(yè)廢水含Cr(Ⅵ)的量排放標準為0.1mg.L-1.工業(yè)上常用化學(xué)法和電解法處理含Cr(Ⅵ)廢水,再將Cr(Ⅲ)轉(zhuǎn)化成沉淀除去,某研究性學(xué)習(xí)小組為研究廢水的凈化,設(shè)計了如下實驗1流程:
(1)配平第①步反應(yīng)的離子方程式:
1
1
Cr2O72-+
6
6
Fe2++
14
14
H+
2
2
Cr3++
6
6
Fe3++
7
7
H2O
H2O

(2)設(shè)計一個電解裝置也可以實現(xiàn)上述目的,裝置如圖2(用鐵棒和石墨作電極):
電極材料c為:
鐵棒
鐵棒

d極電極反應(yīng)為:
2H2O+2e-=H2↑+2OH-
2H2O+2e-=H2↑+2OH-

(3)已知:25℃時Ag2Cr2O7的Ksp=2×10-7.則25℃時,將4×10-2mol?L-1的AgNO3溶液與4×10-4mol?L-1的K2Cr2O7溶液等體積混合
不能
不能
(填“能”或“不能”) 析出沉淀.
分析:(1)反應(yīng)中Cr2O72-→Cr3+,Cr元素化合價由+6價降低為+3價,共降低6價.Fe2+→Fe3+,F(xiàn)e元素的化合價由+2價升高為+3價,共升高1價,化合價升降最小公倍數(shù)為6,故Cr2O72-的系數(shù)為1,F(xiàn)e2+的系數(shù)為6,再結(jié)合原子守恒、電荷守恒確定缺項物質(zhì),配平其它物質(zhì)系數(shù);
(2)由電流的流向可知,c為陽極、d為陰極,需要提供Fe2+離子,故Fe應(yīng)做陽極;陰極氫離子放電產(chǎn)生氫氧根離子,氫氧根離子與Cr3+、Fe3+反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀;
(3)計算混合后Ag+、Cr2O72-的濃度,計算濃度積,與溶度積相比進行判斷.
解答:解:(1)反應(yīng)中Cr2O72-→Cr3+,Cr元素化合價由+6價降低為+3價,共降低6價.Fe2+→Fe3+,F(xiàn)e元素的化合價由+2價升高為+3價,共升高1價,化合價升降最小公倍數(shù)為6,故Cr2O72-的系數(shù)為1,F(xiàn)e2+的系數(shù)為6,根據(jù)原子守恒Cr3+的系數(shù)為2,F(xiàn)e3+的系數(shù)為6,由電荷守恒可知H+的系數(shù)為14,由H、O原子是之比為2:1,故缺項物質(zhì)為H2O,其系數(shù)為7,配平后方程式為:Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,
故答案為:1;6;14;2;6;7H2O;
(2)由電流的流向可知,c為陽極、d為陰極,需要提供Fe2+離子,故Fe應(yīng)做陽極,及c電極材料為鐵棒.陰極氫離子放電產(chǎn)生氫氧根離子,氫氧根離子與Cr3+、Fe3+反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀,陰極電極反應(yīng)式為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,
故答案為:鐵棒;2H2O+2e-=H2↑+2OH-;
(3)將4×10-2mol?L-1的AgNO3溶液與4×10-4mol?L-1的K2Cr2O7溶液等體積混合后Ag+的濃度為2×10-2mol?L-1,Cr2O72-的濃度為2×10-4mol?L-1,二者濃度積為(2×10-22×(2×10-4)=8×10-8,<2×10-7,故不能析出沉淀,
故答案為:不能.
點評:本題考查氧化還原反應(yīng)配平、電解原理、對工藝流程的理解、溶度積的計算與應(yīng)用,難度中等,(3)中注意利用混合的濃度進行計算.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:2010屆江蘇啟東中學(xué)高三考前輔導(dǎo)訓(xùn)練化學(xué)試題 題型:填空題

(Ⅰ)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。請回答下列問題:

(1)圖中A表示            
(2)E的大小對該反應(yīng)的焓變有無影響?        
該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會使圖中B點升高還是降低?         。
(3)某溫度下,向1L密閉容器中開始充入2molSO2和1molO2,在V2O5催化劑存在時反應(yīng)達到平衡,壓強減小為開始時的;如在相同溫度下,在同等體積的密閉容器中充入2mol的SO3,也在V2O5催化劑存在時反應(yīng)達到平衡,求此溫度下反應(yīng)2SO3 (g)   2SO2(g) + O2(g)的平衡常數(shù)(寫出計算過程)
(Ⅱ)化學(xué)試劑的生產(chǎn)和電鍍工業(yè)排放的廢水中常含有20~100mg.L-1Cr(Ⅵ),飲用含Cr(Ⅵ)的水會損害人的腸胃等,已知Cr(Ⅲ)的毒性是Cr(Ⅵ)的0.5%,國家規(guī)定工業(yè)廢水含Cr(Ⅵ)的量排放標準為0.1mg.L-1。工業(yè)上常用化學(xué)法和電解法處理含Cr(Ⅵ)廢水,再將Cr(Ⅲ)轉(zhuǎn)化成沉淀除去,某研究性學(xué)習(xí)小組為研究廢水的凈化,設(shè)計了如下實驗流程:

(1)配平第①步反應(yīng)的離子方程式:

(2)第②步中用PH試紙測定溶液PH的操作是:
                                                                             
(3)設(shè)計一個電解裝置也可以實現(xiàn)上述目的,裝置如下圖(用鐵棒和石墨作電極):

電極材料:c為:                      
電極反應(yīng):d極:                      

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

化學(xué)試劑的生產(chǎn)和電鍍工業(yè)排放的廢水中常含有20~100mg.L-1Cr(Ⅵ),飲用含Cr(Ⅵ)的水會損害人的腸胃等,已知Cr(Ⅲ)的毒性是Cr(Ⅵ)的0.5%,國家規(guī)定工業(yè)廢水含Cr(Ⅵ)的量排放標準為0.1mg.L-1.工業(yè)上常用化學(xué)法和電解法處理含Cr(Ⅵ)廢水,再將Cr(Ⅲ)轉(zhuǎn)化成沉淀除去,某研究性學(xué)習(xí)小組為研究廢水的凈化,設(shè)計了如下實驗1流程:
(1)配平第①步反應(yīng)的離子方程式:______Cr2O72-+______Fe2++______H+═______Cr3++______Fe3++____________
(2)設(shè)計一個電解裝置也可以實現(xiàn)上述目的,裝置如圖2(用鐵棒和石墨作電極):
電極材料c為:______
d極電極反應(yīng)為:______
(3)已知:25℃時Ag2Cr2O7的Ksp=2×10-7.則25℃時,將4×10-2mol?L-1的AgNO3溶液與4×10-4mol?L-1的K2Cr2O7溶液等體積混合______(填“能”或“不能”) 析出沉淀.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(Ⅰ)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。請回答下列問題:

(1)圖中A表示            

(2)E的大小對該反應(yīng)的焓變有無影響?        

該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會使圖中B點升高還是降低?          。

(3)某溫度下,向1L密閉容器中開始充入2molSO2和1molO2,在V2O5催化劑存在時反應(yīng)達到平衡,壓強減小為開始時的;如在相同溫度下,在同等體積的密閉容器中充入2mol的SO3,也在V2O5催化劑存在時反應(yīng)達到平衡,求此溫度下反應(yīng)2SO3 (g)   2SO2 (g) + O2(g)的平衡常數(shù)(寫出計算過程)

(Ⅱ)化學(xué)試劑的生產(chǎn)和電鍍工業(yè)排放的廢水中常含有20~100mg.L-1Cr(Ⅵ),飲用含Cr(Ⅵ)的水會損害人的腸胃等,已知Cr(Ⅲ)的毒性是Cr(Ⅵ)的0.5%,國家規(guī)定工業(yè)廢水含Cr(Ⅵ)的量排放標準為0.1mg.L-1。工業(yè)上常用化學(xué)法和電解法處理含Cr(Ⅵ)廢水,再將Cr(Ⅲ)轉(zhuǎn)化成沉淀除去,某研究性學(xué)習(xí)小組為研究廢水的凈化,設(shè)計了如下實驗流程:

(1)配平第①步反應(yīng)的離子方程式:

(2)第②步中用PH試紙測定溶液PH的操作是:

                                                                             

(3)設(shè)計一個電解裝置也可以實現(xiàn)上述目的,裝置如下圖(用鐵棒和石墨作電極):

電極材料:c為:                       

電極反應(yīng):d極:                      

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科目:高中化學(xué) 來源:2010-2011學(xué)年浙江省溫州市八校聯(lián)考高三(上)期末化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

化學(xué)試劑的生產(chǎn)和電鍍工業(yè)排放的廢水中常含有20~100mg.L-1Cr(Ⅵ),飲用含Cr(Ⅵ)的水會損害人的腸胃等,已知Cr(Ⅲ)的毒性是Cr(Ⅵ)的0.5%,國家規(guī)定工業(yè)廢水含Cr(Ⅵ)的量排放標準為0.1mg.L-1.工業(yè)上常用化學(xué)法和電解法處理含Cr(Ⅵ)廢水,再將Cr(Ⅲ)轉(zhuǎn)化成沉淀除去,某研究性學(xué)習(xí)小組為研究廢水的凈化,設(shè)計了如下實驗1流程:
(1)配平第①步反應(yīng)的離子方程式:    Cr2O72-+    Fe2++    H+    Cr3++    Fe3++       
(2)設(shè)計一個電解裝置也可以實現(xiàn)上述目的,裝置如圖2(用鐵棒和石墨作電極):
電極材料c為:   
d極電極反應(yīng)為:   
(3)已知:25℃時Ag2Cr2O7的Ksp=2×10-7.則25℃時,將4×10-2mol?L-1的AgNO3溶液與4×10-4mol?L-1的K2Cr2O7溶液等體積混合    (填“能”或“不能”) 析出沉淀.

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