Question

【題目】鉻是人體必需元素，如含量不足會影響糖類和脂類的代謝，過高則會引起急性中毒。工業上往往采取下列循環工藝防止鉻的污染：

完成下列填空：

（1）含Cr2O72-離子的廢水在酸性條件下用Fe3O4處理，反應的離子方程式如下，配平該離子反應方程式：

_____Cr2O72-+Fe3O4+H+→Cr3++Fe3++H2O

（2）工業上處理含Cr2O72-的廢水時，一般將劇毒的Cr2O72-轉化為Cr3+,以碳為陰極，鐵作陽極，電解處理含NaCl、Cr2O72-的酸性廢水。寫出電極反應：陽極_____________________　陰極_______________________；用鐵做陽極的目的是：_____________________

（3）反應⑤是可逆反應，在Na2CrO4溶液中加入稀硫酸，溶液由黃色逐漸變成橙色，寫出該反應的離子方程式：______________________

（4）已知Ag2CrO4和AgCl的Ksp分別為9.0×10－12、1.56×10－10，向含有相同濃度的Na2CrO4和NaCl的混合溶液中逐滴加入硝酸銀溶液，首先生成的沉淀是__________

（5）向上述反應后的溶液中加入堿溶液，讓廢水的pH升至8～10，控制適當的溫度，使產物中的金屬陽離子全部轉變為沉淀。回收所得的Cr(OH)3，經處理后又可轉變成K2Cr2O7。純凈的K2Cr2O7常用于準確測定Na2S2O3溶液的物質的量濃度，方法如下：① Cr2O72- +6I- + 14H+ →3I2 + 2Cr3+ + 7H2O ② 2S2O32- + I2→S4O62- + 2I- ，準確稱取純凈的K2Cr2O7 0.294g ，配成溶液，用Na2S2O3溶液滴定，消耗Na2S2O3溶液25.00mL。則Na2S2O3溶液的物質的量濃度為_____________________（保留四位有效數字）。

Answer 1

【答案】 1，6，62，2，18，31 Fe－2e－=Fe2＋ 2H＋＋2e－=H2↑ 讓鐵失去電子，生成Fe2＋，提供還原劑，以便將Cr2O72－還原成Cr3＋ 2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O AgCl 0.2400mol·L－1

【解析】（1）用化合價升降法配平，Cr2O72-中的2個Cr化合價共降低6，每個Fe3O4中有1個+2價Fe升高到+3，升高了1，所以給Fe3O4配上6；根據電荷守恒和質量守恒、用觀察法配平其余項，該離子反應方程式為Cr2O72-+6Fe3O4+62H+=2Cr3++18Fe3++31H2O .

（2）工業上處理含Cr2O72-的廢水時，一般將劇毒的Cr2O72-轉化為Cr3+,以碳為陰極，鐵作陽極，電解處理含NaCl、Cr2O72-的酸性廢水。陽極發生的是氧化反應，電極反應為Fe－2e－=Fe2＋；陰極發生的是還原反應，電極反應為2H＋＋2e－=H2↑；用鐵做陽極的目的是讓鐵失去電子生成Fe2＋，提供還原劑，以便將Cr2O72－還原成Cr3＋ 。

（3）反應⑤是可逆反應，在Na2CrO4溶液中加入稀硫酸，溶液由黃色逐漸變成橙色， CrO42-變為Cr2O72-，該反應的離子方程式為2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O 。

（4）已知Ag2CrO4和AgCl的Ksp分別為9.0×10－12、1.56×10－10，向含有相同濃度的Na2CrO4和NaCl的混合溶液中逐滴加入硝酸銀溶液，假設兩溶液的物質的量濃度均為c，則由Ag2CrO4的Ksp 9.0×10－12可求出Ag2CrO4沉淀所需的最小濃度c(Ag+)=mol/L；由AgCl的Ksp 1.56×10－10，求出AgCl沉淀所需的最小濃度c(Ag+)=，顯然，AgCl沉淀所需的c(Ag+)更小，所以首先生成的沉淀是AgCl 。

（5）由測定Na2S2O3溶液的物質的量濃度的兩個反應：① Cr2O72- +6I- + 14H+ →3I2 + 2Cr3+ + 7H2O ② 2S2O32- + I2→S4O62- + 2I- ，可以得到關系式：Cr2O72- ~ 3I2 ~6S2O32-。0.294g K2Cr2O7 的物質的量為n(K2Cr2O7)=0.001mol ，所以n(Na2S2O3)=6 n(K2Cr2O7)=0.006mol，消耗Na2S2O3溶液25.00mL，則Na2S2O3溶液的物質的量濃度為0.2400mol·L－1。