Question

【题目】工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生很大损害，要进行必要的处理。

两种离子在溶液中存在如下平衡：2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O

现对某工业废水进行检测并做沉降处理，请回答下列问题：

(一)取样该工业废水，检测其中铬的含量。

步骤Ⅰ: 取25.00 mL废水，加入适量稀硫酸酸化。

步骤Ⅱ：加入过量的碘化钾溶液，Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O然后滴入几滴指示剂。步骤Ⅲ：将一定体积的0.1000mol·L-1 Na2S2O3溶液装入碱式滴定管中，进行滴定操作，滴定结果如下：（I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6）

滴定次数	Na2S2O3溶液起始读数/mL	Na2S2O3溶液终点读数/mL
笫一次	1.02	19.03
第二次	2.00	19.99
第三次	0. 20	18.20

步骤Ⅳ:将上述反应后溶液进行pH调节、过滤等处理，回收沉淀，滤液倒入下水道。

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

（2）步驟Ⅱ判断滴定达到终点的现象是___________________________；

（3）以下操作会造成废水中铬含量测定值偏高的是_________________；

A. 滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度

B. 盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用待测液润洗

C. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液

D. 清洗后未用标准液润洗碱式滴定管

（4）25.00mL废水经酸化后，含有Cr2O72- 的物质的量为___________mol.

(二）还原沉淀法除Cr2O72-和CrO42-

该方法的工艺流程为：

（5）能说明第①步反应达到平衡状态的是_____________；（填字母代号）

a. Cr2O72- 和CrO42- 的浓度相同

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

c. 溶液的颜色不变

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

（7）常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32，要使c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1，溶液的pH应调至___________。

Answer 1

【答案】 使CrO42- 充分转化成Cr2O72-（便于在步骤Ⅱ中被I-充分还原） 溶液由蓝色变为无色，且在半分钟内不变色 C D c 6 5

【解析】（1）根据平衡移动原理，步骤Ⅰ加入稀硫酸酯化的目的使使CrO42- 充分转化成Cr2O72-，便于在步骤Ⅱ中被I-充分还原；（2）滴定达到终点时碘单质刚好被消耗，所以溶液的颜色由蓝色变为无色，且在半分钟内不变色；（3）根据Cr2O72﹣+6I﹣+14H +═2Cr3++3I2+7H2O和I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6，则c（待测）偏高，Cr2O72﹣含量就偏高；A．滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，造成V（标准）偏小，根据c（待测）=分析，测定c（待测）偏低，选项A错误；B．盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用待测液润洗，对V（标准）无影响，根据c（待测）=分析，测定c（待测）无影响，选项B错误；C．滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=分析，测定c（待测）偏高，选项C正确； D．未用标准液润洗碱式滴定管，标准液的浓度偏小，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=分析，测定c（待测）偏高，选项D正确。答案选CD；（4）三次滴定消耗Na2S2O3溶液的体积分别为18.01mL、17.99mL、18.00mL，平均消耗体积为18.00mL，根据反应Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O，I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6，可得关系Cr2O72-~~3I2~~~6Na2S2O3，25.00mL废水经酸化后，含有Cr2O72- 的物质的量为×18mL×10-3L/mL×0.1000mol/L= ；（5）根据判断平衡状态的方法：V正=V逆，或各组分的浓度保持不变则说明已达平衡，a．Cr2O72- 和CrO42-的浓度相同取决于起始浓度和转化，不能判断平衡，选项a错误； b．2v（Cr2O72-）=v（CrO42-），不能判断正逆反应速率关系，不能判断平衡，选项b错误； c．溶液的颜色不变，为特征定，能判断平衡，选项c正确；答案选c；（3）第②步反应中，根据反应Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3+ +6Fe3++7H2O可知，还原1molCr2O72-离子，需要6mol的FeSO4·7H2O；（7）常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32，要使c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1，c(OH-)==10-9mol/L，溶液的pH应调至5。