Question

（1）工业废水中常含有Cu2+等重金属离子，直接排放会造成污染，目前在工业废水处理过程中，依据沉淀转化

（1）工业废水中常含有Cu2+等重金属离子，直接排放会造成污染，目前在工业废水处理过程中，依据沉淀转化的原理，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子．已知室温下Ksp（FeS）=6.3×10-18，Ksp（CuS）=1.3×10-36．请用离子方程式说明上述除杂的原理______．（2）工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水，用绿矾（FeSO4?7H2O）把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子，再加入过量的石灰水，使铬离子转变为Cr（OH）3沉淀．①氧化还原过程的离子方程式为______．②常温下，Cr（OH）3的溶度积Ksp=1×10-32，溶液的pH至少为______，才能使Cr3+沉淀完全．③现用上述方法处理100m3含铬（+6价）78mg?L-1的废水，需用绿矾的质量为______kg．（保留到小数点后一位）

Answer 1

（1）由于Ksp（FeS）＞Ksp（CuS），所以在相同条件下CuS的溶解度更小，沉淀会向着生成CuS的方向进行，故离子方程式为FeS（s）+Cu²⁺（aq）=CuS（s）+Fe²⁺（aq），故答案为：FeS（s）+Cu²⁺（aq）=CuS（s）+Fe²⁺（aq）；
（2）①工业上为了处理含有Cr₂O₇^2-的酸性工业废水，用绿矾（FeSO₄?7H₂O）把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子，Cr₂O₇^2-的酸性工业废水中加入硫酸亚铁反应生成铁离子，三价铬离子和水，反应的离子方程式为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，
故答案为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
②常温下，Cr³⁺沉淀完全浓度小于10^-5mol/L，Cr（OH）₃的溶度积Ksp=1×10^-32=c（Cr³⁺）c³（OH^-），c³（OH^-）=

1×10?32

1×10?5

=10^-27，c（OH^-）=1×10^-9mol/L，依据离子积Kw=c（H⁺）c（OH^-），c（H⁺）=

10?14

10?9

=10^-5（mol/L），溶液pH=5，
故答案为：5；
③现用上述方法处理100m³含铬（+6价）78mg?L^-1的废水，铬元素物质的量=

100000L×78×10?3g/L

52g/mol

=150mol，Cr₂O₇^2-物质的量75mol，则
  Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
   1       6
75mol      450mol
需用绿矾的质量=450mol×278g/mol=125100g=125.1kg，
故答案为：125.1．