Question

5．某興趣小組模擬企業(yè)對含鉻廢水（Cr₂O₇^2-和Cr³⁺）處理流程如圖1．

已知：2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O
請回答：
（1）用離子方程式表示調(diào)節(jié)池里發(fā)生的反應(yīng)Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Fe²⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
（2）操作Ⅰ得到的殘渣的化學(xué)式為Fe（OH）₃．
（3）①、操作Ⅲ調(diào)節(jié)pH時最適合作為調(diào)節(jié)劑的是B
A．4mol•L^-1鹽酸       B．6mol•L^-1硫酸     C．石灰乳             D．碳酸鈉
②、不選擇其它的原因是根據(jù)2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，以及實驗?zāi)康�，�?yīng)加入酸，促使平衡向正反應(yīng)方向進行，故C、D錯誤；因為Cr₂O₇^2-具有強氧化性，能把Cl^-氧化成Cl₂，故選項A錯誤．
（4）為檢測處理后廢水中鉻的含量，取100mL處理后的樣品于錐形瓶中，用濃醋酸調(diào)節(jié)pH=5，并加入適量固體抗壞血酸，使Cr₂O₇^2-完全轉(zhuǎn)化為Cr³⁺，再用amol•L^-1的EDTA（用H₄Y表示）標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定，其反應(yīng)原理為：Cr₂O₇^2-→2Cr³⁺，Cr³⁺+Y^4-=CrY^-
①滴定時采用圖2所示的側(cè)邊自動定零位滴定管，具有的優(yōu)點操作簡單、無視力誤差、計量精確．
②實驗消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液b mL，則處理后廢液中含鉻濃度為520abmg•L^-1（用含a、b的式子表示）．

Answer 1

分析 含鉻廢水（Cr₂O₇^2-和Cr³⁺）加入硫酸和硫酸亞鐵，進入調(diào)節(jié)池發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生鐵離子和鉻離子，加入氫氧化鈉溶液過濾得到濾渣為氫氧化鐵沉淀，濾液含Cr（OH）₄^-，加入過氧化氫酸性溶液中氧化Cr（OH）₄^-，生成Na₂CrO₄，操作Ⅲ調(diào)節(jié)溶液PH，使反應(yīng)2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O向正方向移動，酸溶液應(yīng)選擇硫酸，鹽酸易被氧化所以不選擇鹽酸，得到的Na₂Cr₂O₇溶液，加入適量KCl過濾得到K₂Cr₂O₇晶體，據(jù)此解答．

解答 解：含鉻廢水（Cr₂O₇^2-和Cr³⁺）加入硫酸和硫酸亞鐵，進入調(diào)節(jié)池發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生鐵離子和鉻離子，加入氫氧化鈉溶液過濾得到濾渣為氫氧化鐵沉淀，濾液含Cr（OH）₄^-，加入過氧化氫酸性溶液中氧化Cr（OH）₄^-，生成Na₂CrO₄，操作Ⅲ調(diào)節(jié)溶液PH，使反應(yīng)2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O向正方向移動，酸溶液應(yīng)選擇硫酸，鹽酸易被氧化所以不選擇鹽酸，得到的Na₂Cr₂O₇溶液，加入適量KCl過濾得到K₂Cr₂O₇晶體．
（1）調(diào)節(jié)池里發(fā)生的反應(yīng)是酸性溶液中重鉻酸跟離子氧化亞鐵離子生成鐵離子的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Fe²⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Fe²⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
（2）分析可知，操作Ⅰ得到的殘渣為氫氧化鐵，化學(xué)式為：Fe（OH）₃，故答案為：Fe（OH）₃；
（3）根據(jù)2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，以及實驗?zāi)康�，�?yīng)加入酸，促使平衡向正反應(yīng)方向進行，石灰乳的主要成分是氫氧化鈣，碳酸鈉溶液呈堿性，CD都會使平衡逆向移動，故C、D錯誤，因為Cr₂O₇^2-具有強氧化性，能把Cl^-氧化成Cl₂，故選項A錯誤，
故答案為：B；根據(jù)2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，以及實驗?zāi)康模瑧?yīng)加入酸，促使平衡向正反應(yīng)方向進行，故C、D錯誤；因為Cr₂O₇^2-具有強氧化性，能把Cl^-氧化成Cl₂，故選項A錯誤；
（4）①自動定零位滴定管使得測定結(jié)果更準(zhǔn)確，操作簡單，滴定時采用如圖2所示的側(cè)邊自動定零位滴定管，具有的優(yōu)點是：操作簡單，無視力誤差，計算精確，
故答案為：操作簡單，無視力誤差，計算精確；
②Cr₂O₇^2-→2Cr³⁺，Cr³⁺+Y^4-=CrY^-
反應(yīng)定量關(guān)系為：Cr₂O₇^2-→2Cr³⁺～2H₄Y（EDTA）
n（Cr³⁺）=n（EDTA）=amol•L^-1×b×10^-3L=ab×10^-3mol，
計算得到鉻離子的濃度=$\frac{ab×1{0}^{-3}mol×52g/mol}{0.1L}$=0.52abg/L=520abmg/L，
故答案為：520ab．

點評 本題考查了物質(zhì)分離提純的方法和實驗基本操作、滴定實驗的分析和計算，主要是物質(zhì)性質(zhì)和化學(xué)平衡的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．