（10分）欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将Cr2O转化为Cr(OH)3沉淀除去。三种金...

（10分）欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将Cr2O转化为Cr(OH)3沉淀除去。三种金属离子生成沉淀的pH如下表。

某含铬废水处理的主要流程如下图所示：

（1）Cr在周期表中的位置为　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）初沉池中加入明矾作沉降剂，其作用的原理是（用离子方程式表示）　　　　　　　　　　 。

（3）请补充并配平以下反应池中发生主要反应的离子方程式：

____Cr2O72- + ____HSO3- + _______ = ____Cr3+ + ___SO42- + ____H2O。

（4）根据“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH溶液，此过程中发生主要反应的离子方程式是：H++OH- = H2O和____________________。证明Cr3+沉淀完全的方法是______________________。

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欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将转化为Cr(OH)3沉淀除去。几种金属离子生成沉淀的pH如下表。

（1）某含铬废水处理的主要流程如下图所示：

①初沉池中加入明矾作沉降剂，其作用的原理是（用离子方程式表示）______________________________。

②请补充并配平以下反应池中发生主要反应的离子方程式：____+____+____===____Cr3++____+____H2O。

③根据“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH溶液，此过程中发生主要反应的离子方程式是：H++OH-===H2O和_______________________________。证明Cr3+沉淀完全的方法是_____________________________________________________________。

（2）工业可用电解法来处理含的废水。实验室利用如图模拟处理含的废水，阳极反应是Fe-2e-===Fe2+，阴极反应式是2H++2e-===H2↑。

①Fe2+与酸性溶液中的反应的离子方程式是______________________________。

② 若溶液中含有0.01 mol ，则阳离子全部生成的沉淀的物质的量是______mol。

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（12分）工业废水中常含有一定量的Cr2O，会对人类及生态系统产生很大损害，电解法是行之有效的除去铬的方法之一。该法用Fe和石墨作电极电解含Cr2O的酸性废水，最终将铬转化为Cr(OH)3沉淀，达到净化目的。某科研小组利用以上方法处理污水，设计了熔融盐电池和污水电解装置如下图所示。

（1）Fe电极为　　　　　　 （填“M”或“N”）；电解时　　　　　 (填“能”或“不能”)否用Cu电极来代替Fe电极，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）阳极附近溶液中，发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

阴极附近的沉淀有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）图中熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质、CH4为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电极的新型电池。已知，该熔融盐电池的负极的电极反应是CH4–8e–+4CO32–==5CO2+2H2O，则正极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　 。

（4）实验过程中，若电解池阴极材料质量不变，产生4.48L（标准状况）气体时，熔融盐燃料电池消耗CH4的体积为　　　　　　　　　　　　　　 L（标准状况）。

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工业上为了处理含有Cr2O72－的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬元素的含量已低于排放标准。关于上述方法，下列说法错误的是

A．阳极反应：Fe－2e－＝Fe2＋

B．阴极反应：2H＋＋2e－＝H2↑

C．在电解过程中工业废水由酸性变为碱性

D．可以将铁电极改为石墨电极

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工业废水中含有：锰、铬、镉等重金属元素。处理工业废水中含有的Cr2O72-和CrO42-，常用的方法为还原沉淀法，该法的工艺流程为:

其中第①步存在平衡2CrO42- (黄色)＋2H＋Cr2O72- (橙色)＋H2O。

(1)写出第①步反应的平衡常数表达式____________________________________。

(2)关于第①步反应，下列说法正确的是________。

A．通过测定溶液的pH可以判断反应是否已达到平衡状态

B．该反应为氧化还原反应

C．强酸性环境，溶液的颜色为橙色

(3)第②步中，还原0.1 mol Cr2O72-，需要________ mol的FeSO4·7H2O。

(4)第③步除生成Cr(OH)3外，还可能生成的沉淀为________。

(5)在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝10－32，当c(Cr3＋)降至10－5 mol/L，认为c(Cr3＋)已经完全沉淀，现将第③步溶液的pH调至4，请通过计算说明Cr3＋是否沉淀完全(请写出计算过程)：______________________________________。

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工业上常用Fe作电极电解处理含Cr2O72-的酸性废水,最终使铬元素以Cr(OH)3沉淀的形式除去。某科研小组用该原理处理污水,设计装置如图所示。下列说法一定不正确的是

A．燃料电池中若有1.6 g CH4参加反应,则甲中C电极理论上生成气体体积为8.96 L

B．实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,可加入适量的Na2SO4

C．该燃料电池正极的电极反应式为:O2+4e-+2CO22

D．甲中阳极附近溶液中的离子反应方程式是: +6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O

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含Cr2O的废水毒性较大，某工厂废水中含5.0×10-3mol/L的Cr2O。为了使废水的排放达标，进行如下处理：

（1）绿矾化学式为FeSO4·7H2O。反应(I)的离子方程式为__。

（2）若处理后的废水中c(Cr3+)=3.0×10-6mol/L，则废水中c(Fe3+)=__mol/L。(Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)

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工业含铬(Cr)废水的处理原理是将Cr2O72－转化为Cr3＋，再将Cr3＋转化为沉淀．废水pH与Cr2O72－转化为Cr3＋的关系如图1，实验室模拟工业电解法处理含铬废水的装置如图2：

有关数据如下表所示：

请根据以上知识回答下列问题：

(1)含铬废水预处理的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)电解过程中阳极质量减小，阴极有气体产生，写出两极的电极反应式：

阳极　　　　　　　　　　　　　　 ，阴极　　　　　　　　　　 。

(3)写出Cr2O72－转化为Cr3＋的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　 。

(4)每处理1molCr2O72－，外电路中转移　　 　　 　　 mol电子。

(5)电解过程中解液的pH　　　　 (填增大、减小或不变)

(6)处理过程中，当废水颜色不再发生明显变化时，切断电源，取出电极。此时，溶液中的阳离子有Fe2＋、Fe3＋、Cr3＋，若想用调节pH的方法得到纯净的Cr(OH)3沉淀，应先向溶液中加入适量的　　　　　　　　 ，再调节pH=　　　　　　 ，过滤后继续调节pH= 8。

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工业上常用还原沉淀法处理含铬废水（Cr2O72—和CrO42—），其流程为：

已知：步骤③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) Ksp=c(Cr3+)·c3(OH—)=10-32

下列有关说法不正确的是

A.步骤①中当v正(CrO42—)=2v逆(Cr2O72—)时，说明反应：2CrO42—+2H+Cr2O72—+H2O达到平衡状态

B.若向K2Cr2O7溶液中加NaOH浓溶液，溶液可由橙色变黄色

C.步骤②中，若要还原1 mol Cr2O72—离子，需要12 mol (NH4)2Fe(SO4)2

D.步骤③中，当将溶液的pH调节至5时，可认为废水中的铬元素已基本除尽（当溶液中c(Cr3+)≤10-5mol/L时，可视作该离子沉淀完全）

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（8分）工业上为了处理有Cr2O72—的酸性废水，采用下面的处理方法：往工业废水里加入适量的NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间后，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中Cr3+的浓度若低于10—5mol/L可符合排放标准。回答下列问题：

（1）电解时阳极上发生的电极反应式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（2）写出Cr2O72—变为Cr3+的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（3）工业废水由酸性变为碱性的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（4）已知室温下Cr(OH)3的KSP=1×10—32，则该温度下符合排放标准的溶液的最低pH为　　　　　　　　 　　 。

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