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）①步中含Cr2O離子的廢水在酸性條件下能用Fe3O4處理，反應的離子方程式為_____________；

（2）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：___________________________________；

（3）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：

①Cr2O72-+6I-+14H+ =3I2+2Cr3++7H2O

②2S2O32-+ I2 =S4O62-+2I-，準確稱取純凈的K2Cr2O7 0.294g配成溶液，加足量KI，用Na2S2O3溶液滴定，消耗Na2S2O3溶液25.00mL。

①回收所得的Cr(OH)3在處理之前需要先進行洗滌，洗滌沉淀的方法為________________________；

②滴定時加入的指示劑通常為_________，滴定至終點的現象是_______________________________；

③Na2S2O3溶液的物質的量濃度為__________。

Answer 1

【答案】Cr2O+6Fe3O4+62H+=2Cr3++18Fe3++31H2O 2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O 沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水，使蒸餾水完全浸沒沉淀，待蒸餾水自然流盡后，重復操作2~3次 淀粉溶液 溶液的顏色由藍色變為無色，且半分鐘內溶液的顏色不再改變 0.2400mol·L－1

【解析】

（1）①將Cr2O72-與Fe3O4反應的離子方程式配平即可；

（2）溶液由黃色逐漸變成橙色，可知是CrO42－與Cr2O72－的相互轉化；

（3）①洗滌沉淀的方法為沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水，使蒸餾水完全浸沒沉淀，待蒸餾水自然流盡后，重復操作2~3次；②反應物為碘單質，加入淀粉做指示劑，滴定終點時溶液的顏色由藍色變為無色，且半分鐘內溶液的顏色不再改變；③Na2S2O3溶液的物質的量濃度可結合相關反應方程式進行計算；

（1）反應中Cr2O72-→Cr3+，Cr元素由+6價降為+3價，1molCr2O72-得到6e-，1molFe3O4→Fe3+失去1e-。由得失電子守恒可知，Cr2O72-的系數為1，Fe3O4的系數為6，再根據原子守恒，電荷守恒配平系數，得到離子反應方程式Cr2O72-+6Fe3O4+62H+=2Cr3++18Fe 3++31H2O；

（2）在Na2CrO4溶液中加入稀硫酸，溶液由黃色逐漸變成橙色，說明黃色的CrO42－離子轉化為Cr2O72－離子，該可逆反應的方程式為2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O；

（3）①洗滌沉淀的方法為沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水，使蒸餾水完全浸沒沉淀，待蒸餾水自然流盡后，重復操作2~3次；②反應時，碘離子被氧化為碘單質，碘遇淀粉溶液變藍，故滴定時加入的指示劑通常為淀粉溶液；滴定至終點的現象是溶液的顏色由藍色變為無色，且半分鐘內溶液的顏色不再改變；③由Cr2O72-+6I-+14H+ =3I2+2Cr3++7H2O和2S2O32-+ I2 =S4O62-+2I-可知，Cr2O72- ~ 3I2 ~ 6S2O32-。0.294g K2Cr2O7的物質的量n（K2Cr2O7）=0.001mol，故n（Na2S2O3）=0.006mol，消耗Na2S2O3溶液25.00mL，則c（Na2S2O3）=0.2400 mol·L－1