题目内容
【题目】电镀废液的综合利用有利于减少重金属对水体的污染。某实验小组用以下流程模拟利用一定量工业电镀废液(强酸性，含Cr2O72-、杂质Cu2+等)制备水溶性皮革鞣剂Cr(OH)SO4。回答下列问题：
(已知lg2=0.3，Ksp[ Cr(OH)3]=6.4×10-31, Ksp[ Cu(OH)2]=2×10-20 )
(1)加Na2SO3前先将废液调为弱酸性溶液的原因是__________________，写出废液中加Na2SO3时发生反应的离子方程式_____________。
(2)步骤①须保持温度在30～50℃，可采用的措施是___________________。
(3)步骤②的操作名称是___________。
(4)若在步骤②中，使Cr3+完全沉淀，则溶液的pH范围为______________,
[已知溶液中c(Cu2+)=2×10-4mol·L-1,完全沉淀时c(Cr3+)<10-5 mol·L-1]
(5)粗产品中含有微量CrO42-，工业选择的试剂X应满足的条件是__________。
A.与水互不相溶 B.CrO42-在X中溶解度小
C.Cr(OH)SO4在X中溶解度大 D.Cr(OH)SO4与X不反应
(6)若工业电镀废液含0.1mol Cr2O72-，最终制得产品31.35g，则产率为__________。
(7)酸性条件下，蔗糖还原Na2Cr2O7也可制备Cr(OH)SO4：
Na2Cr2O7+NaHSO4+C12H22O11→Cr(OH)SO4+Na2SO4+H2O+CO2(未配平)
①反应中每生成1molCr(OH)SO4，理论上需要C12H22O11_________mol
②将生成液降温至17℃以下，静置，过滤，在80℃时蒸发滤液，得到标准的工业产品，该产品中混有的主要杂质是________________。
【答案】 溶液酸性过强，Na2SO3生成SO2，利用率降低 Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O 水浴加热 过滤 洗涤 5.6<pH<6 AD 95% 1/16 Na2SO4
【解析】(1)由于溶液酸性过强，Na2SO3生成SO2，利用率降低，所以加Na2SO3前先将废液调为弱酸性溶液；亚硫酸钠具有还原性，能把重铬酸根离子氧化，则废液中加Na2SO3时发生反应的离子方程式为Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O。(2)步骤①须保持温度在30～50℃，可采用的措施是水浴加热。(3)步骤②得到滤渣和滤液，其操作名称是过滤。(4)完全沉淀时c(Cr3+)<10-5 mol·L-1，此时溶液中氢氧根浓度是
，溶液中氢离子浓度是2.5×10－6mol/L，所以pH＝5.6。溶液中c(Cu2+)=2×10-4mol·L-1，开始沉淀是氢氧根浓度是
，pH＝6，所以溶液的pH范围为5.6<pH<6；(5)要除去粗产品中含有微量CrO42-，工试剂X应满足的条件是与水互不相溶且Cr(OH)SO4与X不反应，答案选AD。(6)若工业电镀废液含0.1mol Cr2O72-，则理论上制得Cr(OH)SO4的质量＝0.2mol×165g/mol＝33g，最终制得产品31.35g，则产率为31.35g/33g×100%＝95.0%。(7)①反应中Cr元素化合价从+7价降低到+3价，得到3个电子。碳元素化合价从0价升高到+4价，所以根据电子得失守恒可知每生成1molCr(OH)SO4，理论上需要C12H22O11的物质的量是3mol÷48＝1/16mol；②反应中还有硫酸钠生成，因此该产品中混有的主要杂质是Na2SO4。
