题目内容

【题目】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。

⑴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:_____。

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_____;25℃,若调节溶液的pH=8,则溶液中残余Cr3+的物质的量浓度为_____mol/L。(已知25℃时,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31)

⑵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。

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-

计算废水中铬元素总浓度(单位:mg·L-1,写出计算过程)。_____________________

【答案】Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 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 6.3×10-13 由方程式可知:Cr~3Na2S2O3可知,n(Na2S2O3)=20.00mL×0.015mol/L=3×10-4mol

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==208 mg·L-1。

【解析】

(1)①Cr2O72-与Fe2+之间在酸性环境下发生氧化还原反应;

②根据使用pH试纸测试溶液酸碱性方法进行分析;

实验室粗略测定溶液pH的方法是使用pH试纸,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;根据c(Cr3+)= 进行计算;

(2)由方程式确定关系式:Cr~3Na2S2O3可知,n(Cr)= n(Na2S2O3),进而计算出m(Cr) mg;废水中铬元素总浓度= 。

(1)①发生氧化还原反应,亚铁离子被氧化为铁离子,Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;

②实验室粗略测定溶液pH的方法是使用pH试纸,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;则溶液中残余Cr3+的物质的量浓度为==6.3×10-13;

(2)由方程式确定关系式:Cr~3Na2S2O3可知,n(Na2S2O3)=20.00mL×0.015mol/L=3×10-4mol,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==208 mg·L-1。

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