Question

2．某研究性小組用含鉻廢水制取具有強(qiáng)氧化性的重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇），實(shí)驗(yàn)方案如圖：

已知：
①Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O?2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺
②金屬離子沉淀的PH如表一：
表一：

離子	開始沉淀的PH	沉淀完全的PH
Cr3+	4.9	6.8
Fe3+	1.5	4.1

③不同溫度下化合物的溶解度如表二：
表二：

物質(zhì)	溶解度/（g/110g水）
	0℃	40℃	80℃
K2SO4	7.4	14.8	21.4
K2Cr2O7	4.7	26.3	73

請(qǐng)回答：
（1）操作A的名稱是抽濾（或過濾），加入硫酸的目的是將K₂CrO₄轉(zhuǎn)化為K₂Cr₂O₇．
（2）寫出固體1中加入H₂O₂和KOH溶液后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2Cr（OH）₃+3H₂O₂+4OH^-=2CrO₄^2-+8H₂O．
（3）操作B由多步組成，獲得K₂Cr₂O₇晶體的操作依次是：蒸發(fā)濃縮、操作1、洗滌1、操作2、抽濾、洗滌2、干燥．則下列說法正確的是AC．
A．操作1和操作2分別是趁熱過濾和冷卻結(jié)晶
B．洗滌1和洗滌2所用的洗滌劑分別為0℃的冷水和80℃的熱水
C．當(dāng)溶液出現(xiàn)過飽和現(xiàn)象時(shí)，振蕩容器或用玻璃棒輕輕摩擦器壁均可促使晶體析出
D．進(jìn)行洗滌2操作時(shí)，可開大水龍頭，使洗滌劑快速通過沉淀物有利于將雜質(zhì)洗盡
（4）為測(cè)定產(chǎn)品的純度，可用摩爾鹽[（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，反應(yīng)的離子方程式：
Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
①請(qǐng)簡述將已用移液管吸取的待測(cè)液轉(zhuǎn)移至錐形瓶中的操作將移液管垂直放入稍傾斜的錐形瓶中，并使管尖與容器內(nèi)壁接觸，松開食指使溶液全部流出，數(shù)秒后，取出移液管．
②滴定時(shí)，先稱取0.5000g K₂Cr₂O₇ 產(chǎn)品，溶于水配成100mL溶液，用0.1000mol/L的摩爾鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，數(shù)據(jù)記錄如表三：
表三：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	待測(cè)樣品溶液的體積/mL	0.1000mol/L摩爾鹽溶液的體積/mL
		滴定前刻度	滴定后刻度
1	25.00	0.00	24.98
2	25.00	1.56	29.30
3	25.00	1.00	26.02

則測(cè)得K₂Cr₂O₇產(chǎn)品的純度是98%（以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示）．

Answer 1

分析 含鉻離子和三價(jià)鐵離子的廢液中加入KOH溶液調(diào)節(jié)溶液PH，抽濾得到溶液1和固體1，結(jié)合沉淀的PH，固體為氫氧化鉻和氫氧化鐵，加入過氧化氫、氫氧化鉀調(diào)節(jié)溶液PH=10，完全沉淀后加熱，氫氧化鉻和過氧化氫、氫氧化鉀廢反應(yīng)生成鉻酸鉀和水，過濾除去氫氧化鐵，得到鉻酸鉀的溶液，Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O?2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺，加入硫酸得到溶液Ⅱ鉻酸鉀轉(zhuǎn)化為重鉻酸鉀，通過操作B獲得K₂Cr₂O₇晶體，
（1）分析可知操作A為過濾或抽濾，加入稀硫酸是鉻酸鉀轉(zhuǎn)化為重鉻酸鉀；
（2）氫氧化鉻和過氧化氫、氫氧化鉀反應(yīng)生成鉻酸鉀和水；
（3）結(jié)合重結(jié)晶分析，作B由多步組成，獲得K₂Cr₂O₇晶體的操作依次是：蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌干燥；
（4）①結(jié)合移液管的使用方法回答；
②圖表中第二次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差太大舍去，計(jì)算平均每次消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，設(shè)25ml樣品溶液中K₂Cr₂O₇物質(zhì)的量為x，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)的定量關(guān)系計(jì)算得到．

解答 解：含鉻離子和三價(jià)鐵離子的廢液中加入KOH溶液調(diào)節(jié)溶液PH，抽濾得到溶液1和固體1，結(jié)合沉淀的PH，固體為氫氧化鉻和氫氧化鐵，加入過氧化氫、氫氧化鉀調(diào)節(jié)溶液PH=10，完全沉淀后加熱，氫氧化鉻和過氧化氫、氫氧化鉀廢反應(yīng)生成鉻酸鉀和水，過濾除去氫氧化鐵，得到鉻酸鉀的溶液，Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O?2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺，加入硫酸得到溶液Ⅱ鉻酸鉀轉(zhuǎn)化為重鉻酸鉀，通過操作B獲得K₂Cr₂O₇晶體，
（1）結(jié)合分析可知，操作A的名稱為抽濾（或過濾），溶液中存在Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O?2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺，加入硫酸的目的是 將K₂CrO₄轉(zhuǎn)化為K₂Cr₂O₇，
故答案為：抽濾（或過濾）；  將K₂CrO₄轉(zhuǎn)化為K₂Cr₂O₇；
（2）固體1中加入H₂O₂和KOH溶液后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2Cr（OH）₃+3H₂O₂+4OH^-=2CrO₄^2-+8H₂O，
故答案為：2Cr（OH）₃+3H₂O₂+4OH^-=2CrO₄^2-+8H₂O；
（3）A．K₂CrO₄溶解度守溫度影響大，為獲得K₂Cr₂O₇晶體，操作1和操作2分別是趁熱過濾、冷卻結(jié)晶，故A正確；
B．為防止沉淀溶解洗滌1和洗滌2所用洗滌劑為0°C的水，故B錯(cuò)誤；
C．當(dāng)溶液出現(xiàn)過飽和現(xiàn)象時(shí)，振蕩容器或用玻璃棒輕輕摩擦器壁可打破平衡猝死晶體析出，均可促使晶體析出，故C正確；
D．水流太大會(huì)沖破濾紙過濾洗滌失敗，故D錯(cuò)誤；
故答案為：AC；
（4）①將已用移液管吸取的待測(cè)液轉(zhuǎn)移至錐形瓶中的操作是：將移液管垂直放入稍傾斜的錐形瓶中，并使管尖與容器內(nèi)壁接觸，松開食指使溶液全部流出，數(shù)秒后，取出移液管，
故答案為：將移液管垂直放入稍傾斜的錐形瓶中，并使管尖與容器內(nèi)壁接觸，松開食指使溶液全部流出，數(shù)秒后，取出移液管；
②圖表中第二次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差太大舍去，平均每次消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積=$\frac{24.98+26.02-1.00}{2}$ml=25ml，設(shè)25ml樣品溶液中K₂Cr₂O₇物質(zhì)的量為x，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)的定量關(guān)系計(jì)算得到，
Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
1              6
x          0.025L×0.1000mol/L
x=$\frac{0.0025}{6}$mol，
100ml中含K₂Cr₂O₇物質(zhì)的量=$\frac{0.0025}{6}$mol×$\frac{100}{25}$=$\frac{0.01}{6}$mol，
測(cè)得K₂Cr₂O₇產(chǎn)品的純度=$\frac{\frac{0.01}{6}mol×294g/mol}{0.5000g}$×100%=98%，
故答案為：98%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)分離提純、物質(zhì)性質(zhì)、滴定實(shí)驗(yàn)操作步驟和計(jì)算，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．