Question

（10分）（1）工業(yè)廢水中常含有Cu2+等重金屬離子，直接排放會造成污染，目前在工業(yè)廢水處理過程中，依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理，常用FeS等難溶物質(zhì)作為沉淀劑除去這些離子。已知室溫下Ksp(FeS)=6.3×10-18，Ksp(CuS)=1.3×10-36。請用離子方程式說明上述除雜的原理____________。

（2）工業(yè)上為了處理含有Cr2O72－的酸性工業(yè)廢水， 用綠礬（FeSO4·7H2O）把廢水中的六價鉻離子還原 成三價鉻離子，再加入過量的石灰水，使鉻離子轉(zhuǎn)變?yōu)镃r(OH)3沉淀。

①氧化還原過程的離子方程式為_________________________________。

②常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp =1×10—32 ，溶液的pH至少為 ，才能使Cr3+沉淀完全。

③現(xiàn)用上述方法處理100m3含鉻（＋6價）78mgL—1的廢水，需用綠礬的質(zhì)量為 kg。（寫出計算過程，保留到小數(shù)點后一位）

Answer 1

(1) FeS+ Cu2+= CuS+Fe2+ (2) ①Cr2O72—＋6Fe2+＋14H+＝2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O ② 5 ③125.1kg

【解析】

試題分析：（1）由于Ksp（FeS）＞Ksp（CuS），所以在相同條件下CuS的溶解度更小，沉淀會向著生成CuS的方向進行，離子方程式為FeS+ Cu2+= CuS+Fe2+ ；

（2）①工業(yè)上為了處理含有Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水，用綠礬（FeSO4 7H2O）把廢水中的六價鉻離子還原成三價鉻離子，Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水中加入硫酸亞鐵反應(yīng)生成鐵離子，三價鉻離子和水，反應(yīng)的離子方程式為Cr2O72—＋6Fe2+＋14H+＝2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O；

②常溫下，Cr3+沉淀完全濃度小于10-5mol/L，Cr（OH）3的溶度積Ksp=1×10-32=c（Cr3+）c3（OH-），c3（OH-）=(1×10-32)/ 10-5 =10-27，c（OH-）=1×10-9mol/L，依據(jù)離子積Kw=c（H+）c（OH-），c（H+）=10-5（mol/L），溶液pH=5；

③ Cr3+ ～ 3 FeSO4·7H2O

1 3

78gm—3×100 m3/52gmol—1 n( FeSO4·7H2O)

解得n(FeSO4·7H2O)=450mol m(FeSO4·7H2O)= 450mol×278gmol—1=125.1kg

考點：考查沉淀溶解平衡的應(yīng)用，廢水的綜合治理，PH值的計算等知識。