题目内容

18.金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染.六价铬比三价铬毒性高,更易被人体吸收且在体内蓄积.
(1)工业上处理酸性含Cr2O72-废水的方法如下:
①向含Cr2O72-的酸性废水中加入FeSO4溶液,使Cr2O72-全部转化为Cr3+.写出该反应的离子方程式:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O.
②调节溶液的pH,使Cr3+完全沉淀.实验室粗略测定溶液pH的方法为将pH试纸置于洁净的表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液,点在pH试纸上,并与标准比色卡对照
(2)铬元素总浓度的测定:准确移取25.00mL含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水,向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化成Cr2O72-,煮沸除去过量的(NH4)2S2O8;向上述溶液中加入过量的KI溶液,充分反应后,以淀粉为指示剂,向其中滴加0.015mol/L的Na2S2O3标准溶液,终点时消耗Na2S2O3溶液20.00mL.
计算废水中铬元素总浓度(单位:mg•L-1,写出计算过程).
已知测定过程中发生的反应如下:
①2Cr3++3S2O82-+7H2O═Cr2O72-+6SO42-+14H+
②Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O
③I2+2S2O32-═2I-+S4O62-.

分析 (1)①Cr2O72-的酸性工业废水中加入硫酸亚铁反应生成Fe3+、Cr3+和水,依据原子守恒和电荷守恒配平书写离子方程式;
②实验室粗略测定溶液pH的方法:将pH试纸置于洁净的表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液,点在pH试纸上,并与标准比色卡对照;
(2)由方程式可得关系式2Cr~Cr2O72-~6I-~6S2O32-,根据关系式计算Cr元素总质量,废水中铬元素总浓度=$\frac{m(Cr)}{V}$进行计算.

解答 解:(1)①向含Cr2O72-的酸性废水中加入FeSO4溶液,使Cr2O72-全部转化为Cr3+,亚铁离子被氧化为铁离子,反应的离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,
故答案为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
②实验室粗略测定溶液pH的方法为:将pH试纸置于洁净的表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液,点在pH试纸上,并与标准比色卡对照,
故答案为:将pH试纸置于洁净的表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液,点在pH试纸上,并与标准比色卡对照;
(2)由①2Cr3++3S2O82-+7H2O═Cr2O72-+6SO42-+14H+
②Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O
③I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
可得关系式:2Cr~Cr2O72-~6I-~6S2O32-,
n(Na2S2O3)=20.00mL×0.015mol/L=3×10-4mol
则n(Cr)=1×10-4mol
m(Cr)=1×10-4mol×52g•mol-1=5.2×10-3 g=5.2mg
废水中铬元素总浓度=$\frac{5.2mg}{0.025L}$=208 mg•L-1
答:废水中铬元素总浓度为208 mg•L-1.

点评 本题考查氧化还原反应方程式的书写、氧化还原反应滴定计算等,难度中等,(2)注意利用关系式进行的计算.

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