Question

【题目】铬是人体必需元素，如含量不足会影响糖类和脂类的代谢，过高则会引起急性中毒。工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染：

完成下列填空：

（1）含Cr2O72－离子的废水在酸性条件下用Fe3O4处理，反应的离子方程式如下，配平该离子反应方程式： _____Cr2O72－+Fe3O4+H+→Cr3++Fe3++H2O，_________________

（2）反应⑤是可逆反应，在Na2CrO4溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色，写出该反应的离子方程式：______________________

（3）向上述反应后的溶液中加入碱溶液，让废水的pH升至8～10，控制适当的温度，使产物中的金属阳离子全部转变为沉淀。回收所得的Cr(OH)3，经处理后又可转变成K2Cr2O7。纯净的K2Cr2O7常用于准确测定Na2S2O3溶液的物质的量浓度，方法如下：① Cr2O72- +6I- + 14H+ →3I2 + 2Cr3+ + 7H2O ② 2S2O32- + I2→S4O62- + 2I- ，准确称取纯净的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在处理之前需要先进行洗涤，洗涤沉淀的方法为____________________；

②滴定时加入的指示剂通常为________________，滴定至终点的现象是________________；

③Na2S2O3溶液的物质的量浓度为_____________________（保留四位有效数字）。

Answer 1

【答案】1，6，62，2，18，312CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水，使蒸馏水完全浸没沉淀，待蒸馏水自然流尽后，重复操作2~3次淀粉溶液溶液的颜色由蓝色变为无色，且半分钟内溶液的颜色不再改变0.2400mol·L－1

【解析】

（1）反应中Cr2O72－→Cr3+，Cr元素由+6价降低为+3价，共降低6价，Fe3O4→Fe3+，Fe元素由平均化合价+价升高为+3价，共升高1价，化合价最小公倍数为6，Cr2O72－的系数为1，Fe3O4的系数为6，再根据原子守恒、电荷守恒配平其它物质系数，配平得反应方程式为1Cr2O72－+6Fe3O4+62H+→2Cr3++18Fe3++31H2O；

（2）在Na2CrO4溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色，说明黄色的CrO42-离子与离子反应产生橙色的Cr2O72-离子，该反应为可逆反应，反应式为2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O；

（3）①洗涤沉淀的方法为沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水，使蒸馏水完全浸没沉淀，待蒸馏水自然流尽后，重复操作2~3次；②反应时碘离子被氧化为碘单质，碘遇淀粉溶液变蓝，故滴定时加入的指示剂通常为淀粉溶液，滴定至终点的现象是溶液的颜色由蓝色变为无色，且半分钟内溶液的颜色不再改变；③由测定Na2S2O3溶液的物质的量浓度的两个反应：① Cr2O72- +6I- + 14H+ →3I2 + 2Cr3+ + 7H2O ② 2S2O32- + I2→S4O62- + 2I- ，可以得到关系式：Cr2O72- ~ 3I2 ~6S2O32-。0.294g K2Cr2O7 的物质的量为n(K2Cr2O7)=0.001mol ，所以n(Na2S2O3)=6 n(K2Cr2O7)=0.006mol，消耗Na2S2O3溶液25.00mL，则Na2S2O3溶液的物质的量浓度为0.2400mol·L－1。