Question

【题目】铬是人体必需元素，如含量不足会影响糖类和脂类的代谢，过高则会引起急性中毒。工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染：

完成下列填空：

（1）含Cr2O72-离子的废水在酸性条件下用Fe3O4处理，反应的离子方程式如下，配平该离子反应方程式：

_____Cr2O72-+Fe3O4+H+→Cr3++Fe3++H2O

（2）工业上处理含Cr2O72-的废水时，一般将剧毒的Cr2O72-转化为Cr3+,以碳为阴极，铁作阳极，电解处理含NaCl、Cr2O72-的酸性废水。写出电极反应：阳极_____________________　阴极_______________________；用铁做阳极的目的是：_____________________

（3）反应⑤是可逆反应，在Na2CrO4溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色，写出该反应的离子方程式：______________________

（4）已知Ag2CrO4和AgCl的Ksp分别为9.0×10－12、1.56×10－10，向含有相同浓度的Na2CrO4和NaCl的混合溶液中逐滴加入硝酸银溶液，首先生成的沉淀是__________

（5）向上述反应后的溶液中加入碱溶液，让废水的pH升至8～10，控制适当的温度，使产物中的金属阳离子全部转变为沉淀。回收所得的Cr(OH)3，经处理后又可转变成K2Cr2O7。纯净的K2Cr2O7常用于准确测定Na2S2O3溶液的物质的量浓度，方法如下：① Cr2O72- +6I- + 14H+ →3I2 + 2Cr3+ + 7H2O ② 2S2O32- + I2→S4O62- + 2I- ，准确称取纯净的K2Cr2O7 0.294g ，配成溶液，用Na2S2O3溶液滴定，消耗Na2S2O3溶液25.00mL。则Na2S2O3溶液的物质的量浓度为_____________________（保留四位有效数字）。

Answer 1

【答案】 1，6，62，2，18，31 Fe－2e－=Fe2＋ 2H＋＋2e－=H2↑ 让铁失去电子，生成Fe2＋，提供还原剂，以便将Cr2O72－还原成Cr3＋ 2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O AgCl 0.2400mol·L－1

【解析】（1）用化合价升降法配平，Cr2O72-中的2个Cr化合价共降低6，每个Fe3O4中有1个+2价Fe升高到+3，升高了1，所以给Fe3O4配上6；根据电荷守恒和质量守恒、用观察法配平其余项，该离子反应方程式为Cr2O72-+6Fe3O4+62H+=2Cr3++18Fe3++31H2O .

（2）工业上处理含Cr2O72-的废水时，一般将剧毒的Cr2O72-转化为Cr3+,以碳为阴极，铁作阳极，电解处理含NaCl、Cr2O72-的酸性废水。阳极发生的是氧化反应，电极反应为Fe－2e－=Fe2＋；阴极发生的是还原反应，电极反应为2H＋＋2e－=H2↑；用铁做阳极的目的是让铁失去电子生成Fe2＋，提供还原剂，以便将Cr2O72－还原成Cr3＋ 。

（3）反应⑤是可逆反应，在Na2CrO4溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色， CrO42-变为Cr2O72-，该反应的离子方程式为2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O 。

（4）已知Ag2CrO4和AgCl的Ksp分别为9.0×10－12、1.56×10－10，向含有相同浓度的Na2CrO4和NaCl的混合溶液中逐滴加入硝酸银溶液，假设两溶液的物质的量浓度均为c，则由Ag2CrO4的Ksp 9.0×10－12可求出Ag2CrO4沉淀所需的最小浓度c(Ag+)=mol/L；由AgCl的Ksp 1.56×10－10，求出AgCl沉淀所需的最小浓度c(Ag+)=，显然，AgCl沉淀所需的c(Ag+)更小，所以首先生成的沉淀是AgCl 。

（5）由测定Na2S2O3溶液的物质的量浓度的两个反应：① Cr2O72- +6I- + 14H+ →3I2 + 2Cr3+ + 7H2O ② 2S2O32- + I2→S4O62- + 2I- ，可以得到关系式：Cr2O72- ~ 3I2 ~6S2O32-。0.294g K2Cr2O7 的物质的量为n(K2Cr2O7)=0.001mol ，所以n(Na2S2O3)=6 n(K2Cr2O7)=0.006mol，消耗Na2S2O3溶液25.00mL，则Na2S2O3溶液的物质的量浓度为0.2400mol·L－1。