Cr（VI）对A体具有致癌、致突变作用．铁氧体法（铁氧体是组成类似于Fe3O4的复合氧化物，其中部分Fe（III）可被Cr（III）等所代换）是目前处理Cr（VI）废水的常见方法之一，其工艺流程如图

Question

Cr（VI）对A体具有致癌、致突变作用．铁氧体法（铁氧体是组成类似于Fe₃O₄的复合氧化物，其中部分Fe（III）可被Cr（III）等所代换）是目前处理Cr（VI）废水的常见方法之一，其工艺流程如图：

（1）Cr（VI）包括CrO₄^2-和Cr₂O₇^2-，我国排放标准是每升废水铬元素含量不超过0.5mg•L^-1．
①转化反应：2CrO₄^2-+2H⁺⇌Cr₂O₇^2-+H₂O的平衡常数表达式为K=___．
②取某Cr（VI）废水（只含CrO₄^2-）与2.0×1 0^-4mol•L^-lAgNO₃溶液等体积混合，有棕红色Ag₂CrO₄沉淀，则原废水中六价铬超标___倍以上[已知K_sp（Ag₂CrO₄）=1.0×10^-12]．
（2）铁氧体法处理含Cr₂O₇^2-废水的工艺流程中：
①“反应槽”中发生反应的离子方程式为___．
②在“加热曝气槽”中通入压缩空气的目的是___．
（3）实验室有100L含Cr（VI）强酸性废水（只含Cr₂O₇^2-），经测定Cr₂O₇^2-浓度为2×10^-4mol/L．设计通过向其中加入一定量的FeSO₄•7H₂O，搅拌充分反应后再加入NaOH溶液调节pH，搅拌并加热，使Cr和Fe恰好均转化为Fe³⁺[Fe²⁺•Fe_1-x³⁺Cr_y³⁺]O₄．（不考虑微量的残留）．
计算100L该废水需加入的FeSO₄•7H₂O的质量，写出计算过程．

Answer 1

（1）①2CrO₄^2-+2H⁺⇌Cr₂O₇^2-+H₂O的平衡常数表达式为K=(c(Cr2O72-))/(c2(CrO42-)•c2(H+))；
故答案为：(c(Cr2O72-))/(c2(CrO42-)•c2(H+))；
②某Cr（VI）废水（只含CrO₄^2-）与2.0×1 0^-4mol•L^-lAgNO₃溶液等体积混合，则混合溶液中c（Ag⁺）=1.0×1 0^-4mol•L^-l，已知知K_sp（Ag₂CrO₄）=1.0×10^-12，混合溶液中c（CrO₄^2-）=(Ksp(Ag2CrO4))/(c2(Ag+))=(1.0×10-12)/((1.0×10-4)2)=1.0×1 0^-4mol•L^-l，故原废水中c（CrO₄^2-）=2.0×1 0^-4mol•L^-l=2.0×1 0^-4×52×10³mg•L^-1=10.4mg•L^-1，原废水中六价铬超标10.4mg•L^-1÷0.5mg•L^-1=20.8倍；
故答案为：20.8；
（2）①“反应槽”中在稀硫酸的作用下Cr₂O₇^2-氧化硫酸亚铁生成三价铬离子和铁离子，反应物为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Ce²⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
故答案为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Ce²⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
②在“加热曝气槽”加入氢氧化钠将溶液中的铁离子、亚铁离子生成氢氧化物，通入压缩空气将部分氢氧化亚铁氧化为氢氧化铁以形成铁氧体；
故答案为：将部分氢氧化亚铁氧化为氢氧化铁以形成铁氧体；
（3）有100L含Cr（VI）强酸性废水（只含Cr₂O₇^2-），Cr₂O₇^2-浓度为2×10^-4mol/L，则n（Cr₂O₇^2-）=2×10^-4mol/L×100L=0.0200mol，反应Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Ce²⁺+6Fe³⁺+7H₂O，还原反应需消耗n₁（Fe²⁺）=0.1200mol，同时反应生成的n（Ce³⁺）=0.0400mol，n（Fe³⁺）=0.1200mol，
与Ce³⁺和Fe³⁺形成铁氧体的n₂（Fe²⁺）=(1)/(2)×n（Ce³⁺）+(1)/(2)×n（Fe³⁺）=0.0800mol，
n（FeSO₄•7H₂O）=n₁（Fe²⁺）+n₂（Fe²⁺）=0.2000mol，
故加入的m（FeSO₄•7H₂O）=0.2000mol×278g/mol=55.6g，
答：100L该废水需加入的FeSO₄•7H₂O的质量为55.6g．