Question

【题目】、Cr3+对环境具有极强的污染性，含有、Cr3+的工业废水常采用NaOH沉淀方法除去。

已知：①常温下，Cr3+完全沉淀(c≤1.0×105 mol· L1) 时，溶液的pH为5；NaOH过量时Cr(OH)3溶解生成：Cr3++3OHCr(OH)3+H++H2O。②还原产物为Cr3+。③lg3.3=0.50。

请回答下列问题：

（1）常温下，Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=___________。

（2）常温下，向50 mL 0.05 mol·L1的Cr2(SO4)3溶液中加入1.0 mol·L1的NaOH溶液50 mL，充分反应后，溶液pH为______。

（3）为了测定工业废水中Na2Cr2O7的浓度，进行如下步骤：

Ⅰ．取100 mL滤液；

Ⅱ．用c mol·L1的标准KMnO4酸性溶液滴定b mL一定浓度的FeSO4溶液，消耗KMnO4溶液b mL；

Ⅲ．取b mL滤液，用上述FeSO4溶液滴定，达到滴定终点时，消耗d mL FeSO4溶液。

①步骤Ⅱ中的滴定过程应选用_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管，滴定管装液前的操作是_______。

②步骤Ⅲ的滤液中Na2Cr2O7的含量为_______mol·L1。

（4）根据2+2H++H2O设计图示装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图中右侧电极连接电源的______极，其电极反应为_______________。

Answer 1

【答案】1.0×1032 13.5 酸式 润洗 正 4OH4eO2↑＋2H2O

【解析】

（1）常温下，Cr3+完全沉淀（c≤1.0×10-5mol/L）时，溶液的pH为5，据此计算Cr（OH）3的溶度积常数；

（2）50mL0.05mol/L的Cr2（SO4）3溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液50mL，则混合后溶液中c（Cr3+）=0.05mol/L，c（OH-）=0.5mol/L，发生反应：Cr3++3OH-═Cr（OH）3，根据方程式计算；

（3）①步骤Ⅱ中所用的标准液为酸性高猛酸钾溶液，具有强氧化性，需选用酸式滴定管，滴定管装液前的操作是润洗；

②根据氧化还原反应过程电子得失守恒计算；

（4）根据装置图分析，右侧CrO4-转化为Cr2O72-，左侧NaOH稀溶液转变为NaOH浓溶液，则发生的反应应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，所以左侧为阴极，右侧为阳极，电解池阳极与外电源正极相连，阳极为物质失去电子，发生氧化反应，据此写出电极反应式。

（1）常温下，Cr3+完全沉淀（c≤1.0×10-5mol/L）时，溶液的pH为5，溶液中c（OH-）=10-9mol/L，c（Cr3+）=10-5mol/L，则常温下，Cr（OH）3的溶度积常数Ksp[Cr（OH）3]=c（Cr3+）c3（OH-）=1.0×10-32，故答案为：1.0×10-32；

（2）50mL0.05mol/L的Cr2（SO4）3溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液50mL，则混合后溶液中c（Cr3+）=0.05mol/L，c（OH-）=0.5mol/L，发生反应：Cr3++3OH-═Cr（OH）3，则反应后c（OH-）=0.5mol/L-0.15mol/L=0.35mol/L，所以充分反应后，溶液pH=14-pOH=14+lgc（OH-）=13.5，故答案为：13.5；

（3）①步骤Ⅱ中所用的标准液为酸性高猛酸钾溶液，具有强氧化性，需选用酸式滴定管，滴定管装液前的操作是润洗，故答案为：酸式；润洗；

②cmol/L的标准KMnO4酸性溶液滴定bmL一定浓度的FeSO4溶液，消耗KMnO4溶液bmL，Mn从+7价降为+2价，Fe从+2价升为+3价，根据电子得失守恒，存在反应关系：MnO4～5Fe2+，则滴定所用的FeSO4的浓度为c（Fe2+）=5cmol/L，取bmL滤液，用上述FeSO4溶液滴定，达到滴定终点时，消耗dmLFeSO4溶液，Cr从+6价降为+3价，Fe从+2价升为+3价，根据电子得失守恒，存在反应关系：Cr2O72-～6Fe2+，则bmL溶液中Na2Cr2O7的含量为= mol/L，故答案为： mol/L；

（4）根据装置图分析，右侧CrO4-转化为Cr2O72-，左侧NaOH稀溶液转变为NaOH浓溶液，则发生的反应应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，所以左侧为阴极，右侧为阳极，电解池阳极与外电源正极相连，阳极为物质失去电子，发生氧化反应，则其电极反应为：4OH--4e-═O2↑+2H2O，故答案为：正；4OH--4e-═O2↑+2H2O。