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)的处理工艺流程如图：

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＋。

②常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表：

③Cr(OH)(H2O)5SO4是难溶物。

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480 mL2mol·L－1的硫酸，需要量取浓硫酸___mL；配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，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，可用标准AgNO3溶液滴定待测液，已知：

银盐性质	AgCl	AgI	AgCN	Ag2CrO4	AgSCN
颜色	白	黄	白	砖红	白
Ksp	1.8×10－10	8.3×10－17	1.2×10－16	3.5×10－11	1.0×10－12

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

Answer 1

【答案】54.3 500mL容量瓶、胶头滴管 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

【解析】

（1）根据大而近的原则，选用容量瓶的规格，再进行计算；

（2）H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3＋转化为Cr2O72-，而确定反应物及生成物再配平；

（3）根据2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，利用勒夏特列原理确定；

（4）对调节pH=8后，溶液中的阳离子进行树脂交换；

（5）SO2与CrO42-反应生成Cr(OH)(H2O)5SO4和SO42-，确定反应主体，再配平氧化还原反应；

（6）根据Ksp大小及现象确定指示剂。

（1）配制480 mL2mol·L－1的硫酸时，应选用500mL的容量瓶，配制完成后再量取480mL溶液；根据c1×V1=c2×V2，V1=c2×V2/c1=2mol·L－1×0.5L/18.4mol·L－1=54.3mL；

（2）双氧水具有强氧化性，H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3＋转化为Cr2O72-，反应物为Cr3＋、H2O2和水，生成物为Cr2O72-和H+，利用化合价升降法配平，离子方程式为2Cr3＋＋3H2O2＋H2O=Cr2O72-＋8H＋；

（3）已知2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，加入NaOH溶液时，碱性增强，消耗氢离子，生成CrO42-；

（4）调节pH=8时，根据溶液的pH表，除去溶液中的Fe3＋、Al3＋，溶液中阳离子仍旧剩余Mg2＋、Ca2＋，利用钠离子交换树脂可除去Mg2＋、Ca2＋；

（5）根据流程可知，SO2与CrO42-反应生成Cr(OH)(H2O)5SO4和SO42-，根据反应特点，反应物还有水，利用化合价升降法配平、补充缺少项，离子方程式为2CrO42-＋3SO2＋12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓＋SO42-＋2OH－；

（6）A．选用NaCl作指示剂时，多滴加一滴硝酸银溶液时，产生白色的氯化银沉淀，与AgSCN现象相同，无法判断终点，A错误；

B．K2CrO4作指示剂，Ksp（Ag2CrO4）＞Ksp（AgSCN）,多滴加一滴硝酸银溶液时，SCN-已沉淀完全，则立即产生砖红色沉淀，可判断滴定终点，B正确；

C．KI作指示剂，Ksp（AgSCN）＞Ksp（AgI），滴加硝酸银时，先生成AgI沉淀，无法判断滴定终点，C错误；

D．NaCN作指示剂，Ksp（AgSCN）＞Ksp（AgCN），滴加硝酸银时，先生成AgCN沉淀，且均为白色沉淀，无法判断滴定终点，D错误；

答案为B。

根据以上分析可知滴定终点时，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。