硫化亞鐵(FeS)是一種常見的還原劑。用FeS處理模擬含鉻廢水的流程如下：（1）“還原”過程發生反應的離子方程...

問題詳情：

硫化亞鐵(FeS)是一種常見的還原劑。用FeS處理模擬含鉻廢水的流程如下：

（1）“還原”過程發生反應的離子方程式為______。

（2）為測定模擬廢水中鉻元素的去除率，進行如下實驗：將濾渣用蒸餾水洗淨後，在低溫條件下乾燥，稱得質量為2.210 0 g。將上述2.210 0 g固體在空氣中加熱，測得固體質量隨溫度的變化如圖所示。

說明：(Ⅰ)780℃以上的殘留固體為Fe2O3、Cr2O3的混合物。

(Ⅱ)有關物質的摩爾質量如下表：

物質	K2CrO4	Cr(OH)3	Cr2O3	FeS	FeOOH	Fe2O3
M/(g·mol－1)	194	103	152	88	89	160

①A→B固體質量增加是由濾渣中_____(填化學式)發生反應引起的。

②根據以上實驗資料計算上述模擬廢水中鉻元素的去除率(寫出計算過程)。____________

【回答】

FeS＋3CrO42-＋7H2O===FeOOH＋3Cr(OH)3＋SO42-＋4OH－ FeS 1L模擬廢水中含n(K2CrO4)＝=3.000×10－2mol

設2.2100g固體中含有x mol FeS、y mol FeOOH

則2.2100g固體中Cr(OH)3為3y mol，灼燒所得的1.740 0 g固體中Fe2O3為mol，

Cr2O3為1.5y mol

x mol×88 g·mol－1＋y mol×89 g·mol－1＋3y mol×103 g·mol－1＝2.210 0 g

mol×160 g·mol－1＋1.5y mol×152 g·mol－1＝1.740 0 g

n[Cr(OH)3]＝3y＝1.500×10－2 mol

廢水中＋6價Cr的去除率＝×100%＝50%

【解析】

（1）根據流程“還原”過程反應物為K2CrO4、FeS，生成物為Cr(OH)3、K2SO4、FeOOH，反應的方程式為：FeS＋3CrO42-＋7H2O===FeOOH＋3Cr(OH)3＋SO42-＋4OH－；

（2）①A→B固體質量增加，開始FeS加熱時生成鐵單質，質量減小，繼續升溫則鐵生成氧化鐵，質量增加，則引起質量增加的由FeS引起的；

②已知1L模擬廢水中含K2CrO4的質量為5.8200g/L，則n(K2CrO4)＝=3.000×10－2mol，根據方程式Cr(OH)3是FeOOH的3倍，設設2.2100g固體中含有x mol FeS、y mol FeOOH，則n（Cr(OH)3）=3y，灼燒所得的1.740 0 g固體中Fe2O3為mol，Cr2O3為1.5y mol，列方程組x mol×88 g·mol－1＋y mol×89 g·mol－1＋3y mol×103 g·mol－1＝2.210 0 g；mol×160 g·mol－1＋1.5y mol×152 g·mol－1＝1.740 0 g；化簡求得n[Cr(OH)3]＝1.500×10－2 mol，鉻元素的去除率=1.500×10－2 mol/3.000×10－2mol=50%；