Question

【题目】利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr（Ⅲ）的处理工艺流程如下：

已知：①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋。

②Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+

③常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：

阳离子	Fe3+	Mg2+	Al3+	Cr3+
沉淀完全时的pH	3.7	11.1	5.4（>8溶解）	9（>9）溶解

（1）实验室用18.4mol·L-1的浓硫酸配制480mL2mol·L-1的硫酸，配制时所用玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外，还需_______。

（2）H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3＋转化为Cr2O72-，写出此反应的离子方程式：_______。

（3）加入NaOH溶液使溶液呈碱性，既可以除去某些杂质离子，同时又可以将Cr2O72－转化为______（填微粒的化学式）。

（4）钠离子交换树脂的反应原理为Mn＋＋nNaR=MRn＋nNa＋，则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有_____。

（5）写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式：_____。

（6）沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一，为了测定某废水中SCN-的浓度，可用0.1000mol·L－1AgNO3标准溶液滴定待测液，已知：

①滴定时可选为滴定指示剂的是_______（填编号），滴定终点的现象是_______。

A．NaCl　　B．K2CrO4　　　C．KI　　　D．NaCN

②取某废水25.00ml,滴定终点时消耗AgNO3标准溶液10.00ml,则废水中SCN－的物质的量浓度为_______。

Answer 1

【答案】500mL容量瓶、量筒 2Cr3＋＋3H2O2＋H2O=Cr2O72-＋8H＋ CrO42- Mg2＋、Ca2＋ 2CrO42-＋3SO2＋12H2O=2Cr（OH）（H2O）5SO4↓＋SO42-＋2OH－ B 当滴入最后一滴标准液时，出现砖红色沉淀，且半分钟内沉淀颜色不改变 0.04mol·L1

【解析】

向含铬污泥中加入稀硫酸和水并调节pH=1，浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，过滤后的滤液中加入双氧水，Cr3+被氧化生成Cr2O72-，再向溶液中加入NaOH溶液并调节pH为8，根据表中数据可知，溶液中Fe3+、Al3+生成沉淀且溶液中Cr2O72-转化为CrO42-，然后过滤，向滤液中加入钠离子交换树脂，除去Ca2+和Mg2+，最后向溶液中通入SO2，发生反应：2CrO42-＋3SO2＋12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓＋SO42-＋2OH－,根据以上进行解答。

(1)配制480mL所需溶液，应选用500mL的容量瓶，根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变列式：18.4molL-1V(浓硫酸)=2molL-150010-3mL，解得V=54.3mL，配制时所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外，还需500mL的容量瓶、量筒。

答案为：500mL的容量瓶、量筒。

(2)H2O2将Cr3+氧化成Cr2O72-，H2O2被还原，结合原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒以及溶液呈酸性，H2O2将滤液Ⅰ中的Cr3＋转化为Cr2O72-的离子方程式为：2Cr3＋＋3H2O2＋H2O=Cr2O72-＋8H＋。

答案为：2Cr3＋＋3H2O2＋H2O=Cr2O72-＋8H＋。

(3)根据各金属阳离子完全沉淀的pH，加入NaOH溶液调节pH=8，将Fe3+、Al3+完全转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去，同时将Cr2O72-转化为CrO42-，反应为：Cr2O72-+2OH-=2CrO42-+H2O。

答案为：CrO42-。

(4)加入NaOH溶液调节pH=8除去了浸取液中Fe3+和Al3+，根据浸取液中含有的金属阳离子和钠离子交换树脂的反应原理，可知利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子为Mg2＋、Ca2＋。

答案为：Mg2＋、Ca2＋。

(5)SO2将CrO42-还原为Cr(OH)(H2O)5SO4，SO2被氧化为SO42-，S元素化合价由+4升到+6，Cr元素化合价由+6降到+3，根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒及溶液呈碱性，写出离子方程式为；2CrO42-＋3SO2＋12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓＋SO42-＋2OH－。

答案为：2CrO42-＋3SO2＋12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓＋SO42-＋2OH－。

(6)①若用AgNO3滴定SCN-的浓度，可选用的指示剂与Ag+反应产物的Ksp应比AgSCN略大，且变化现象明显，从所给数据看，AgCl、Ag2CrO4满足，但由于AgCl为白色沉淀，与AgSCN颜色相同，故应选K2CrO4为滴定指示剂，这样在滴定终点时，沉淀的颜色发生明显变化(白色→砖红色)以指示滴定刚好达到终点，根据以上分析，滴定终点的现象是：当滴入最后一滴标准液时，出现砖红色沉淀，且半分钟内沉淀颜色不改变。

答案为：B；当滴入最后一滴标准液时，出现砖红色沉淀，且半分钟内沉淀颜色不改变。

②由滴定发生反应：Ag++SCN-=AgSCN↓可知：n(SCN-)=n(Ag+)=n(AgNO3)=0.1000mol·L－110.0010-3L=110-3mol，则c(SCN-)==0.04mol·L1。

答案为：0.04mol·L1。