Question

【题目】化学工业中会产生大量含铬废水。需进行无害化处理检测达标后才能排放。

(1) 工业常用NaHSO3还原法处理，方法如下：向酸性废水中加入NaHSO3使Cr2O72-还原成为Cr3+，然后加入熟石灰调节废水的pH，使Cr3+完全沉淀。

写出NaHSO3与Cr2O72-反应的离子方程式：_______________________。

(2) 废水中铬元素总浓度的测定方法如下：向一定量含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水样中加入足量(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化成Cr2O72-，煮沸除去过量的(NH4)2S2O8；再加入过量的KI溶液，Cr2O72-与I-完全反应生成Cr3+和I2后，以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下：Cr3+Cr2O72-I2S4O62-。

①上述操作过程中，若无煮沸操作，则测定的铬元素总浓度会____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

②以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点时的现象为________。

③准确移取含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水样100.00 mL,按上述方法测定废水样中铬元素总浓度,消耗0.01000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该废水中铬元素总浓度(以mg·L-1表示)(写出计算过程)__________。

Answer 1

【答案】3HSO3－＋Cr2O72-＋5H+＝2Cr3+＋3SO42－＋4H2O 偏大 溶液恰好由蓝色变成无色，且半分钟不恢复为原色 23.40mg/L

【解析】

（1）NaHSO3与Cr2O72-发生氧化还原，反应生成铬离子、硫酸根离子和水；

（2）①若无煮沸操作，则过量（NH4）2S2O8消耗Cr2O72-，所以则测定的铬元素总浓度会偏高；

②根据碘遇淀粉显蓝色，故滴定终点时的现象为蓝色变成无色，且半分钟不恢复为原色；

③根据流程以及反应的关系，进而确定关系式，可计算总浓度。

（1）转化时NaHSO3与Cr2O72-发生氧化还原，反应生成铬离子、硫酸根离子和水，反应的离子方程式为：Cr2O72-+3HSO3-+5H+=2Cr3++3SO42-+4H2O，故答案为：3HSO3-+Cr2O72-+5H+=2Cr3++3SO42-+4H2O。

（2）①若无煮沸操作，则过量（NH4）2S2O8消耗Cr2O72-，所以则测定的铬元素总浓度会偏大，故答案为：偏大。

②由于碘遇淀粉显蓝色，根据题中转化关系可知，当碘完全消耗完毕后蓝色消失，所以滴定终点时的现象是当滴入最后一滴Na2S2O3溶液后蓝色褪去，且半分钟不恢复为原色，故答案为：溶液恰好由蓝色变成无色，且半分钟不恢复为原色。

③涉及反应方程式为①2Cr3++3S2O82-+7H2O=Cr2O72-+6SO42-+14H+；②Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；③I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，由以上反应得到关系式为Cr2O72-～3I2～6S2O32-，消耗0.01000molL-1的Na2S2O3标准溶液13.50mL，则n（Na2S2O3）=0.01000molL-1×13.50×l0-3L=1.35×l0-4mol，则由关系式可知n（Cr2O72-）=1/6×1.35×l0-4mol=2.250×l0-5mol，n(Cr)=2(Cr2O72-)=4.500×l0-5mol，则废水样中铬元素总浓度=4.500×105mol×52g/mol×1000mg/g/100.00mL×103L/mL=23.40mgL-1，故答案为：23.40mgL-1。