Question

【題目】通過(guò)沉淀－氧化法處理含鉻廢水，減少?gòu)U液排放對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)回收K2Cr2O7。實(shí)驗(yàn)室對(duì)含鉻廢液(含有Cr3+、Fe3+、K+、SO42－、NO3－和少量Cr2O72－)回收與再利用工藝如下：

已知：①Cr(OH)3 + OH－ = CrO2－ + 2H2O；

②2CrO2－ + 3H2O2 + 2OH－ = 2CrO42－ + 4H2O；

③H2O2在酸性條件下具有還原性，能將+6價(jià)Cr還原為+3價(jià)Cr。

（1）如圖是用KOH固體配制250mL 6 mol·L－1 KOH溶液的過(guò)程示意圖。

①請(qǐng)你觀察圖示判斷，其中不正確的操作有(填序號(hào))_____________________；

②其中配制250 mL溶液體積的容器是(填名稱)_________________；

③如果用圖示的操作配制溶液，所配制的溶液濃度將________(填“偏大”或“偏小”)。

(2)濾液Ⅰ酸化前，進(jìn)行加熱的目的是____________________________。冰浴、過(guò)濾后，應(yīng)用少量冷水洗滌K2Cr2O7，其目的是_______。

（3）下表是相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)：

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物質(zhì)	0℃	20℃	40℃	60℃	80℃	100℃
KCl	28.0	34.2	40.1	45.8	51.3	56.3
K2SO4	7.4	11.1	14.8	18.2	21.4	24.1
K2Cr2O7	4.7	12.3	26.3	45.6	73.0	102.0
KNO3	13.9	31.6	61.3	106	167	246.0

根據(jù)溶解度數(shù)據(jù)，操作Ⅰ具體操作步驟為①________________②________________。

稱取產(chǎn)品重鉻酸鉀試樣2.000g配成250mL溶液，取出25.00mL于錐形瓶中，加入10mL 2mol·L－1H2SO4和足量碘化鈉(鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+），放于暗處5min，然后加入100mL水， 加入3mL淀粉指示劑，用0.1200 mol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(I2+2S2O32－=2I－+S4O62－)。

①寫出重鉻酸鉀氧化碘化鈉的離子方程式_______________________。

②滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為_(kāi)________________________。

③若實(shí)驗(yàn)中共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液30.00mL，所得產(chǎn)品中的重鉻酸鉀的純度 為_(kāi)________(設(shè)整個(gè)過(guò)程中其它雜質(zhì)不參與反應(yīng))。

④若滴定管在使用前未用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，測(cè)得的重鉻酸鉀的純度將_____________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。

Answer 1

【答案】 ⑴ ① ②⑤ ② 250 mL容量瓶 ③ 偏小

⑵除去H2O2 除去晶體表面殘留的雜質(zhì)，減小K2Cr2O7的損耗

⑶ 蒸發(fā)濃縮 趁熱過(guò)濾 ①Cr2O72－ + 6I-+ 6H+= 2 Cr3++3I2 + 7H2O ②加入最后一滴溶液，溶液由藍(lán)色變成無(wú)色，且30s內(nèi)不再變成藍(lán)色 ③88.2% ④偏高

【解析】實(shí)驗(yàn)室對(duì)含鉻廢液(含有Cr3+、Fe3+、K+、SO42-、NO3-和少量Cr2O72-)回收，先加KOH把Cr3+、Fe3+轉(zhuǎn)化沉淀分離出來(lái)，再向沉淀中加雙氧水和KOH，把Cr(OH)3轉(zhuǎn)化為CrO42-，酸性條件下CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，通過(guò)蒸發(fā)濃縮，過(guò)濾得到K2Cr2O7；

(1)①量筒不能用來(lái)溶解固體物質(zhì)，故②錯(cuò)誤；當(dāng)容量瓶中液面距離刻度線1-2cm時(shí)改用膠頭滴管滴加，故⑤錯(cuò)誤，故答案為②⑤；

②配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液所需的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、吸量管、容量瓶和膠頭滴管，其中配制250 mL溶液體積的容器是250mL容量瓶，故答案為：250mL容量瓶；

③配制溶液時(shí)，仰視刻度線，導(dǎo)致溶液體積偏大，濃度偏小，故答案為：偏��；

(2)H2O2不穩(wěn)定，受熱易分解，所以通過(guò)加熱來(lái)除去H2O2；K2Cr2O7在冷水中的溶解度較小，用少量冷水洗滌K2Cr2O7，能除去晶體表面殘留的雜質(zhì)，還能減小K2Cr2O7的損耗；故答案為：除去H2O2；除去晶體表面殘留的雜質(zhì)，減小K2Cr2O7的損耗；

(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知溫度較高時(shí)K2Cr2O7的溶解度較大，其它物質(zhì)的溶解度較小，蒸發(fā)濃縮使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為固體析，溫度較高時(shí)K2Cr2O7不析出固體，所以要趁熱過(guò)濾；故答案為：①蒸發(fā)濃縮； ②趁熱過(guò)濾；

①重鉻酸鉀氧化碘化鈉的離子方程式為Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O，故答案為：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；

②根據(jù)反應(yīng)原理，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為加入最后一滴溶液，溶液由藍(lán)色變成無(wú)色，且30s內(nèi)不再變成藍(lán)色，故答案為：加入最后一滴溶液，溶液由藍(lán)色變成無(wú)色，且30s內(nèi)不再變成藍(lán)色；

③由反應(yīng)Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得反應(yīng)的關(guān)系式為Cr2O72-～3I2～6S2O32-，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算，

Cr2O72-～～～3I2～～～6S2O32-

1mol 3mol 6mol

n 0.2400×30×10-3mol

則250ml含重鉻酸鉀的物質(zhì)的量為n=×10，則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀純度為×100%=88.2%，故答案為：88.2%；

④若滴定管在使用前未用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，導(dǎo)致滴定過(guò)程中消耗的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大，測(cè)得的重鉻酸鉀的純度將偏高，故答案為：偏高。