Question

某工廠廢水中含5.00×10^－3 mol·L^－1的Cr₂O₇^2-，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_0.5 Fe_1.5FeO₄的流程圖示意如下：

下列有關判斷錯誤的是（　　）。

A．操作①中反應的離子方程式為Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

B．操作②所得的濾渣成分主要為Fe（OH）3、Fe（OH）2、Cr（OH）3

C．磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4中，顯＋3價鐵與顯＋2價鐵的質量之比為2∶3

D．若廢水中雜質不與綠礬反應，將該1 L廢水中的Cr2O72-完全轉化為Cr0.5Fe1.5FeO4，理論上需加入綠礬13.9 g

Answer 1

C

①步驟，在酸性溶液中Cr₂O₇^2-與Fe^2＋反應生成Cr^3＋、Fe^3＋、H₂O，離子方程式為Cr₂O₇^2-＋6Fe^2＋＋14H^＋=2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O，A選項正確；向含Fe^2＋、Fe^3＋、Cr^3＋的溶液中加入氫氧化鈉溶液后，得到三種沉淀：Fe（OH）₂、Fe（OH）₃、Cr（OH）₃，B選項正確；這三種氫氧化物焙燒失水得到磁性材料Cr_0.5Fe_1.5FeO₄，元素化合價沒有變化，該化學式中Cr顯＋3價，若＋2價鐵為1.5 mol，＋3價鐵為1 mol，則正化合價代數和為3×0.5＋2×1.5＋3×1＝7.5，負化合價代數和為（－2）×4＝－8，化學式中總的化合價代數和不等于0，由此說明，＋2價鐵為1 mol，＋3價鐵為1.5 mol，故說明該材料中，n（Fe^2＋）∶n（Fe^3＋）＝1 mol∶1.5 mol＝2∶3，C選項不正確；D選項，理論上，1 L廢液中含有Cr₂O₇^2-：n（Cr₂O₇^2-）＝5.00×10^－3 mol·L^－1×1 L＝5.00×10^－3 mol，根據關系式：Cr₂O₇^2-～4Cr_0.5Fe_1.5FeO₄～10FeSO₄·7H₂O得出，理論上需要綠礬：m（FeSO₄·7H₂O）＝5.00×10^－3 mol×10×278 g·mol^－1＝13.9 g，D選項正確。