2012年10月8日发布的修订版《机动车驾驶证申领和使用规定》,以其对违章驾驶员的严厉惩罚被人们称为“史上最严交规”,其中饮酒后驾驶机动车的一次记12分。利用如下测试管可检测司机是否酒后驾车,化学原理如下:

金属铬在化合物中主要有+3价和+6价两种价态。+6价铬化合物K
2CrO
4和K
2Cr
2O
7在水溶液中分别呈黄色和橙色,它们在溶液中存在如下平衡关系:2CrO
42-+2H
+
Cr
2O
72-+H
2O在酸性条件下+6价铬化合物具有强氧化性,可以将C
2H
5OH氧化为CH
3COOH,本身被还原为Cr
3+,Cr
3+在水溶液中呈灰绿色。
(1)根据上述条件可知,在强酸性条件下+6价铬主要以
(填“CrO
2-4”或“Cr
2O
2-7”)形式存在。如果司机酒后驾车,则测试管中的现象是
且超过法定警界线,反应的离子方程式为
。
(2)研究发现+6价铬的毒性为+3价铬的毒性的100~200倍,有多种方法可以将废水中的+6价铬转化为+3价铬以降低毒性。其中两种方法如下:
方法一:电化学方法。将含Cr
2O
2-7的酸性废水加适量NaCl搅拌均匀并以Fe作电极进行电解。在阳极产生的Fe
2+将Cr
2O
2-7还原为Cr
3+,在电解过程中溶液的pH不断上升,最终Cr
3+和Fe
3+以Cr(OH)
3和Fe(OH)
3沉淀的形式析出。
①请分析溶液pH不断上升的原因:
。
②已知Fe
3+和Cr
3+变为Fe(OH)
3和Cr(OH)
3沉淀的pH如下表:

当溶液的pH范围为____时,溶液中Fe
3+已沉淀完全而Cr
3+还没有开始沉淀。
③当电路中通过3mol电子时,理论可还原Cr
2O
2-7的物质的量为
mol。
方法二:还原沉淀法。将l0ml某含铬(Cr
2O
2-7)废水用硫酸亚铁铵[FeSO
4·(NH
4)
2SO
4·6H
2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀,该沉淀经干燥后为nmolFeO·Fe
yCr
xO
3。
④不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是
A.反应中发生转移的电子个数为3nx
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B.该废水中c(Cr2O2-7)为50nx mol/L
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C.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(l+y)mol
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D.在FeO·FeyCrxO3中,x+y=2
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