Question

（12分）金屬表面處理、皮革鞣制、印染等都可能造成鉻污染。六價(jià)鉻比三價(jià)鉻毒性高，更易被人體吸收且在體內(nèi)蓄積。

（1）工業(yè)上處理酸性含Cr2O72－廢水的方法如下：

①向含Cr2O72－的酸性廢水中加入FeSO4溶液，使Cr2O72－全部轉(zhuǎn)化為Cr3+。寫出該反應(yīng)的離子方程式： 。

②調(diào)節(jié)溶液的pH，使Cr3＋完全沉淀。實(shí)驗(yàn)室粗略測(cè)定溶液pH的方法為

；25℃，若調(diào)節(jié)溶液的pH＝8，則溶液中殘余Cr3+的物質(zhì)的量濃度為 mol/L。（已知25℃時(shí)，Ksp[Cr(OH)3]＝6.3×10－31）

（2）鉻元素總濃度的測(cè)定：準(zhǔn)確移取25.00mL含Cr2O72－和Cr3+的酸性廢水，向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液將Cr3+氧化成Cr2O72－，煮沸除去過量的(NH4)2S2O8；向上述溶液中加入過量的KI溶液，充分反應(yīng)后，以淀粉為指示劑，向其中滴加0.015mol/L的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液，終點(diǎn)時(shí)消耗Na2S2O3溶液20.00mL。

計(jì)算廢水中鉻元素總濃度（單位：mg·L－1，寫出計(jì)算過程）。

已知測(cè)定過程中發(fā)生的反應(yīng)如下：

①2Cr3+ + 3S2O82－ + 7H2OCr2O72－ + 6SO42－ + 14H+

②Cr2O72－ + 6I－ + 14H+2Cr3+ + 3I2 + 7H2O

③I2 + 2S2O32－2I－ + S4O62－

 

Answer 1

（1）①Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O（2分）

②將pH試紙置于潔凈的表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液， 點(diǎn)在pH試紙上，并與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照（2分）

6.3×10－13（2分）

（2）由方程式可知：Cr~3Na2S2O3

n(Na2S2O3)＝20.00mL×0.015mol/L＝3×10－4mol

n(Cr)＝1×10－4mol

m(Cr)＝1×10－4mol×52g·mol－1＝5.2×10－3 g＝5.2mg

廢水中鉻元素總濃度＝＝208 mg·L－1（6分）

【解析】

試題分析：（1）①Cr2O72－在酸性條件下把Fe2+氧化為Fe3+，配平可得離子方程式：Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。

②實(shí)驗(yàn)室用pH試紙粗略測(cè)定溶液pH，測(cè)定方法為：將pH試紙置于潔凈的表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液， 點(diǎn)在pH試紙上，并與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照；根據(jù)Ksp[Cr(OH)3]＝6.3×10－31，c（Cr3+）?c（OH?）3=6.3×10－31，pH＝8，c（OH?）=10-6mol?L?1，帶入可得c（Cr3+）=6.3×10－13mol?L?1。

（2）由題目所給化學(xué)方程式可知對(duì)應(yīng)關(guān)系：Cr~3Na2S2O3

n(Na2S2O3)＝20.00mL×0.015mol/L＝3×10－4mol

n(Cr)＝1/3 n(Na2S2O3)=1×10－4mol

m(Cr)＝1×10－4mol×52g·mol－1＝5.2×10－3 g＝5.2mg

廢水中鉻元素總濃度＝＝208 mg·L－1

考點(diǎn)：本題考查離子方程式的書寫、pH的測(cè)定、化學(xué)計(jì)算。