Question

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Cr₂O₇^2-廢水的方法如下：
①向含Cr₂O₇^2-的酸性廢水中加入FeSO₄溶液，使Cr₂O₇^2-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Cr₂O₇^2-和Cr³⁺的酸性廢水，向其中加入足量的（NH₄）₂S₂O₈溶液將Cr³⁺氧化成Cr₂O₇^2-，煮沸除去過(guò)量的（NH₄）₂S₂O₈；向上述溶液中加入過(guò)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(guò)程）．
已知測(cè)定過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)如下：
①2Cr³⁺+3S₂O₈^2-+7H₂O═Cr₂O₇^2-+6SO₄^2-+14H⁺
②Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O
③I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）①Cr₂O₇^2-的酸性工業(yè)廢水中加入硫酸亞鐵反應(yīng)生成鐵離子，三價(jià)鉻離子和水，依據(jù)原子守恒和電荷守恒配平書寫離子方程式；
②實(shí)驗(yàn)室粗略測(cè)定溶液pH的方法為將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；依據(jù)溶度積常數(shù)結(jié)合溶液的pH=8計(jì)算殘余Cr³⁺的物質(zhì)的量濃度；
（2）根據(jù)鉻原子守恒，計(jì)算總Cr₂O₇^2-的物質(zhì)的量，再根據(jù)廢水中鉻元素總濃度=

m(Cr)

V

進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合關(guān)系式Cr₂O₇^2-～6I^-～6S₂O₃^2-計(jì)算．

解答： 解：（1）①工業(yè)上為了處理含有Cr₂O₇^2-的酸性工業(yè)廢水，用FeSO₄溶液把廢水中的六價(jià)鉻離子還原成三價(jià)鉻離子，Cr₂O₇^2-的酸性工業(yè)廢水中加入硫酸亞鐵反應(yīng)生成鐵離子，三價(jià)鉻離子和水，反應(yīng)的離子方程式為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
②常溫下，溶液的pH=8即氫氧根濃度為10^-6mol/L，Cr（OH）₃的溶度積Ksp=6.3×10^-31=c（Cr³⁺）c³（OH^-），則溶液中殘余Cr³⁺的物質(zhì)的量濃度為=

6.3×10 -31

(1×10 -6) 3

=6.3×10^-13mol/L，故答案為：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；6.3×10^-13；
（2）由①2Cr³⁺+3S₂O₈^2-+7H₂O═Cr₂O₇^2-+6SO₄^2-+14H⁺
②Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O
③I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-．
則Cr₂O₇^2-～6I^-～6S₂O₃^2-
   1                             6

0.015×20×10 -3

6

=0.05×10^-3     0.015×20×10^-3
則根據(jù)鉻原子守恒，25.00mL含Cr₂O₇^2-和Cr³⁺的酸性廢水鉻元素總濃度=

0.05×10 -3×2×52×10 3mg

25×10 -3L

=208mg?L^-1，故答案為：208；

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)方程式的書寫，配平、Cr元素化合物性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)滴定計(jì)算等，難度中等，（2）注意利用關(guān)系式進(jìn)行的計(jì)算．