题目

题型：不详难度：来源：

（15分）云南省曲靖的铬渣污染经媒体报道后，铬污染再次引起人们的关注。利用化学原理可以对工厂排放的含铬废水、铬渣等进行有效处理。
I．含铬废水的处理：某企业排放的含铬废水中含有较多毒性较大的Cr₂O₇^2-，某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到金属铬，设计了如下的工艺流程。

（1）加酸调节到pH=6，则用pH试纸测定溶液pH的操作是：                      。
（2）在含Cr₂O₇^2-废水中存在着平衡：Cr₂O₇^2-+H₂O2CrO₄^2-+2H⁺，请写出该平衡的平衡常数表达式k=            ，若继续加水稀释，平衡将    移动（填“正向”、“逆向”“不”）。
（3）请写出通入SO₂时发生的离子反应：                         。
（4）写出加入铝粒时发生反应的化学方程式               ，该反应是焓     （填“增加”或“减少”）反应。
II．铬渣的处理
铬渣烧结炼铁法：铬渣中约含有55%的氧化钙和氧化镁，此外还含有15%左右的氧化铁，这些都是炼铁所需的成份。少量的铬渣代替消石灰同铁矿粉、煤粉混合，经烧结后送入高炉冶炼，六价铬还原为三价铬或金属铬，金属铬熔入铁水，而其它成分熔入熔渣。炼铁可使铬渣彻底解毒并充分利用，是铬渣治理的良好方法之一。
碱性溶液还原法：直接在碱性铬渣中加入硫化钠等进行六价铬的还原反应，形成Cr(OH)₃沉淀后，过滤回收铬污泥。
（5）铬渣烧结炼铁法中煤粉的作用是                                  。（写两点）
（6）请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应：□Cr₂O₇^2－+□S^2—+□H₂O=□Cr(OH)₃+□S₂O₃^2—+□OH^—

答案

（1）将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照。（2分）
（2）c(CrO₄^2-)²c(H⁺)²/c(Cr₂O₇^2-)（2分）  正向（2分）
（3）Cr₂O₇^2－+3SO₂+2H⁺=2Cr³⁺+3SO₄^2-+ H₂O（2分）
（4）2Al+Cr₂O₃Al₂O₃+2Cr（2分）  焓减少（1分）
（5）为高炉冶炼过程提供热源；燃烧后生成的CO是高炉冶炼过程的还原剂；还起到高温填料的作用（写两点即可）（2分）
（6）4  6  19  8  3  14 （2分）

解析

（1）测定溶液的pH的方法是：用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸的中心位置，然后对照标准比色卡，读出对应颜色的数据。
（2）水为纯液体，浓度为常数，在平衡常数表达式中不出现；加水稀释，使c(Cr₂O₇^2-)、c(CrO₄^2-)、c(H⁺)均减少，该反应的浓度商公式中，分子减少的更快，使浓度商<平衡常数，平衡正向移动。
（3）根据流程图分析Cr₂O₇^2－转化为Cr³⁺，SO₂一般是转化为SO₄^2-，根据化合价升降法配平方程式。
（4）铝热反应是放热反应，即焓减少反应。
（6）根据化合价升降法配平方程式。