Question

某廠廢水中含5.00×10^－3 mol·L^－1的Cr₂O，其毒性較大。某研究性學習小組為了變廢為寶，將廢水處理得到磁性材料Cr_0.5Fe_1.5FeO₄(Fe的化合價依次為＋3、＋2)，設計了如下實驗流程：

（1）第①步反應的離子方程式是________________________________________________。
（2）第②步過濾得到的濾渣中主要成分除Cr(OH)₃外，還有__________。
（3）欲使1 L該廢水中的Cr₂O₇^2-完全轉化為Cr_0.5Fe_1.5FeO₄。理論上需要加入________g FeSO₄·7H₂O。

Answer 1

（1）Cr₂O₇^2-＋6Fe^2＋＋14H^＋=2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O
（2）Fe(OH)₃、Fe(OH)₂
（3）13.9

（1）第①步是Cr₂O₇^2-與Fe^2＋發生氧化還原反應，離子方程式為：Cr₂O₇^2-＋6Fe^2＋＋14H^＋=2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O；（2）從最終所得磁性材料的化學式可知，濾渣中主要有Cr(OH)₃、Fe(OH)₂、Fe(OH)₃；（3）1 L廢水中的n(Cr₂O₇^2-)＝5.00×10^－3mol，根據關系式：Cr₂O₇^2-～4Cr_0.5Fe_1.5FeO₄～10FeSO₄·7H₂O，所以理論上n(FeSO₄·7H₂O)＝0.05 mol，m(FeSO₄·7H₂O)＝0.05 mol×278 g·mol^－1＝13.9 g。