2011•全国卷II Cr2O72-用[FeSO4•(NH4)2SO4•6H2O]处理

题目:某含铬(Cr2O72-)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到nmolFeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是

A.消耗硫酸亚铁的物质的量为n(2-x) B.处理废水中的Cr2O72-的物质的量为nx/2 C.反应中发生转移的电子数为3nxmol D.在FeO·FeyCrxO3中,3x=y

分析:这题目难度本身不大,但FeO·FeyCrxO3中Cr化合价的不明确,使这题目变得困难。FeyCrxO3中,O共6个负价,根据化合物中化合价之后为零,则FeyCrx一共应有6个正价。硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]中的Fe为正2价,则FeyCrx中的Fe应为正3价,根据一共只能有6个正价,Cr要是也为正3价,则y与x的值都只能为1,即y=x。而这种分析是错误的。

n mol FeO·FeyCrxO3中Cr的物质的量为nx mol,根据铬原子守恒Cr2O72-离子的物质的量为nx/2,得B选项正确。

FeO·FeyCrxO3中Cr化合价为正3价(题目没说正3价,怎么就能确定是正3价?不解)则1 mol Cr2O72-在反应中得(6-3 )x 2=6mol 电子, nx/2 mol Cr2O72-反应中转移的电子数为6×mol nx/2= 3nx mol,C选项正确。

沉淀中FeO的化合价没有变化,Fe2+氧化成Fe3+失1个电子,n molFeO·FeyCrxO3中三价Fe的物质的量为ny,结合C选项,由得失电子守恒得3nx=ny, 3x=y D选项正确。

由铁元素守恒得消耗硫酸亚铁铵的物质量为n×(1+y)mol 结合D选项 3x=y 知消耗硫酸亚铁铵的物质量为n×(3x+1)mol,因此选项A是错误的。

PS:这题目没有告诉我们Cr被还原后的价态,而使难度增大。根据 3x=y和FeyCrxO3中Fe、Cr的化合价匀为+3价,而得到Fe3/2Cr1/2O3。 而x、y的值通常都是整数,如果Fe3/2Cr1/2O3化成Fe3CrO6,那思考就变得容易了。

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2条评论

  • 。。。 2014年8月15日 回复

    你到底怎么判断Cr为+3价,是用答案判断么,可都不懂答案。

    • 阿柯 2014年8月16日 回复 作者

      你细心看看,上面推出D选项正确后,再看最后一段。其实就是确定铁铬原子个数比,再化合价之和为零就可得到铬是正三价了

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