Question

【題目】工業廢水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它們會對人類及生態系統產生很大損害，要進行必要的處理。

兩種離子在溶液中存在如下平衡：2CrO42-(黃色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O

現對某工業廢水進行檢測并做沉降處理，請回答下列問題：

(一)取樣該工業廢水，檢測其中鉻的含量。

步驟Ⅰ: 取25.00 mL廢水，加入適量稀硫酸酸化。

步驟Ⅱ：加入過量的碘化鉀溶液，Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O然后滴入幾滴指示劑。步驟Ⅲ：將一定體積的0.1000mol·L-1 Na2S2O3溶液裝入堿式滴定管中，進行滴定操作，滴定結果如下：（I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6）

滴定次數	Na2S2O3溶液起始讀數/mL	Na2S2O3溶液終點讀數/mL
笫一次	1.02	19.03
第二次	2.00	19.99
第三次	0. 20	18.20

步驟Ⅳ:將上述反應后溶液進行pH調節、過濾等處理，回收沉淀，濾液倒入下水道。

（1）步驟Ⅰ加入稀硫酸酸化的目的是_____________________________；

（2）步驟Ⅱ判斷滴定達到終點的現象是___________________________；

（3）以下操作會造成廢水中鉻含量測定值偏高的是_________________；

A. 滴定終點讀數時，俯視滴定管的刻度

B. 盛裝待測液的錐形瓶用蒸餾水洗過，未用待測液潤洗

C. 滴定到終點讀數時發現滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液

D. 清洗后未用標準液潤洗堿式滴定管

（4）25.00mL廢水經酸化后，含有Cr2O72- 的物質的量為___________mol.

(二）還原沉淀法除Cr2O72-和CrO42-

該方法的工藝流程為：

（5）能說明第①步反應達到平衡狀態的是_____________；（填字母代號）

a. Cr2O72- 和CrO42- 的濃度相同

b. 2v(Cr2O72-)=v(CrO42-)

c. 溶液的顏色不變

（6）第②步中，還原1molCr2O72-離子，需要________mol的FeSO4·7H2O。

（7）常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp=10-32，要使c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1，溶液的pH應調至___________。

Answer 1

【答案】 使CrO42- 充分轉化成Cr2O72-（便于在步驟Ⅱ中被I-充分還原） 溶液由藍色變為無色，且在半分鐘內不變色 C D c 6 5

【解析】（1）根據平衡移動原理，步驟Ⅰ加入稀硫酸酯化的目的使使CrO42- 充分轉化成Cr2O72-，便于在步驟Ⅱ中被I-充分還原；（2）滴定達到終點時碘單質剛好被消耗，所以溶液的顏色由藍色變為無色，且在半分鐘內不變色；（3）根據Cr2O72﹣+6I﹣+14H +═2Cr3++3I2+7H2O和I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6，則c（待測）偏高，Cr2O72﹣含量就偏高；A．滴定終點讀數時，俯視滴定管的刻度，造成V（標準）偏小，根據c（待測）=分析，測定c（待測）偏低，選項A錯誤；B．盛裝待測液的錐形瓶用蒸餾水洗過，未用待測液潤洗，對V（標準）無影響，根據c（待測）=分析，測定c（待測）無影響，選項B錯誤；C．滴定到終點讀數時發現滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液，造成V（標準）偏大，根據c（待測）=分析，測定c（待測）偏高，選項C正確； D．未用標準液潤洗堿式滴定管，標準液的濃度偏小，造成V（標準）偏大，根據c（待測）=分析，測定c（待測）偏高，選項D正確。答案選CD；（4）三次滴定消耗Na2S2O3溶液的體積分別為18.01mL、17.99mL、18.00mL，平均消耗體積為18.00mL，根據反應Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O，I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6，可得關系Cr2O72-~~3I2~~~6Na2S2O3，25.00mL廢水經酸化后，含有Cr2O72- 的物質的量為×18mL×10-3L/mL×0.1000mol/L= ；（5）根據判斷平衡狀態的方法：V正=V逆，或各組分的濃度保持不變則說明已達平衡，a．Cr2O72- 和CrO42-的濃度相同取決于起始濃度和轉化，不能判斷平衡，選項a錯誤； b．2v（Cr2O72-）=v（CrO42-），不能判斷正逆反應速率關系，不能判斷平衡，選項b錯誤； c．溶液的顏色不變，為特征定，能判斷平衡，選項c正確；答案選c；（3）第②步反應中，根據反應Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3+ +6Fe3++7H2O可知，還原1molCr2O72-離子，需要6mol的FeSO4·7H2O；（7）常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp=10-32，要使c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1，c(OH-)==10-9mol/L，溶液的pH應調至5。