（10分）处理含铬（Ⅵ）废水的一种方法是用FeSO4把铬（Ⅵ）还原为铬（Ⅲ）同时转化为铁氧体Fe2＋Cr3＋xFe3＋2－xO41．为了把废水中CrO3还原并转化为铁氧体Fe2＋Cr3

Question

（10分）处理含铬（Ⅵ）废水的一种方法是用FeSO ₄ 把铬（Ⅵ）还原为铬（Ⅲ）同时转化为铁氧体Fe ^{2 ＋} Cr ^{3 ＋} _x Fe ^{3 ＋} _2－x O ₄

1．为了把废水中CrO ₃ 还原并转化为铁氧体Fe ^{2 ＋} Cr ^{3 ＋} _x Fe ^{3 ＋} _2－x O ₄  ，至少需加CrO ₃ 含量多少倍的FeSO ₄ ?7H ₂ O固体？

2．如果含铬废水为酸性，按铬（Ⅵ）在废水中实际存在形式，计算还原反应的pH应在何范围？（其它离子浓度均按标准状态计算）

3．沉淀出组成和铁氧体相当的沉淀，pH需在8～10间进行 为什么?

Answer 1

1. CrO3 + 3Fe2＋ + 6H＋ = Cr3＋ + 3Fe3＋ + 3H2OWFeSO47H2O/WCrO3 = 3MFeSO47H2O/MCrO3 = 3×278/100=8.34（2分）按铁氧体组成需2mol M3＋（Cr3＋ + Fe3＋）1 mol Fe2＋由上式得1 mol CrO3 产生 1 mol Cr3＋ 、3 mol Fe3＋   因此需 2mol Fe2＋WFeSO47H2O/WCrO3 = 2MFeSO47H2O/MCrO3 = 2×278/100=5.56所以至少需加（8.34+5.56）=13.9倍质量的FeSO47H2O（2分）2．要使还原反应发生 首先保证Fe2＋不沉淀[OH－]     pH6.45  （1分）因ECr2O72－/Cr3＋ 受[H＋]影响 必须保证ECr2O72－/Cr3＋在Fe3＋/ Fe 2＋=0.77v以上0.77<1.33+0.0592/6lg[H＋]14      [H＋]>8.8 ×10－5   pH<4.05  （2分）所以   pH值应小于4.05  （1分）3．pH值较高 保证Fe2＋  Cr3＋ Fe3＋能够完全沉淀 但pH值又不能太高 防止Cr（OH）3将溶解生成Cr（OH）－4  ，因此控制pH在8～10 。 （2分）