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+。

②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18.4 mol·L-1的浓硫酸配制480 mL 2 mol·L－1的硫酸，需量取浓硫酸_________mL；配制时所用玻璃仪器除量筒、胶头滴管、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CrO42-，写出该反应的离子方程式__________________。

（4）钠离子交换树脂的反应原理为：Mn+ + n NaR = MRn + n Na＋，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－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_________(选填编号)，滴定终点现象是：________。

A．NaCl B．K2CrO4 C．KI D．NaCN

Answer 1

【答案】54.3 500mL容量瓶 2Cr3+＋3H2O2＋H2O＝Cr2O72-＋8H＋ Cr2O72-＋2 OH- = 2CrO42-+H2O Mg2+、Ca2+ 2CrO42-＋3SO2＋12H2O＝2Cr(OH)（H2O）5SO4↓＋SO42- ＋2OH－ B 当滴入最后一滴标准液时，沉淀由白色变为砖红色，且半分钟内沉淀颜色不再改变

【解析】

流程硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，加入H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-，调节pH=8是为了让Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀而除去，同时Cr2O72-转化为CrO42-，过滤后，滤液Ⅱ通过钠离子交换树脂是为了除掉Ca2+和Mg2+，通入二氧化硫发生氧化还原反应得到Cr（OH）（H2O）5SO4；

（1）配置一定浓度的溶液要注意用500mL容量瓶，根据步骤确定所需仪器；

（2）三步法配平离子方程式①化合价升降相等配平化合价变化的元素②根据左右两边电荷守恒确定氢离子系数③根据左右两边原子守恒确定水的系数；

（3）利用电荷守恒和原子守恒书写离子方程式；

（4）学会知识迁移，联想硬水的软化就可确定Ca2+和Mg2+，或者根据阳离子互换原则确定；

（5）三步法配平离子方程式①化合价升降相等配平化合价变化的元素②根据左右两边电荷守恒确定氢氧根离子系数③根据左右两边原子守恒确定水的系数；

（6）指示剂选择原则①颜色变化明显②Ksp略微大于AgSCN。

（1）根据C1V1= C2V2列等式，18.4×V1×10-3=2×500×10-3，V1=54.3mL；配制时所用玻璃仪器还需500mL容量瓶；

正确答案：54.3 500mL容量瓶。

（2）三步法配平离子方程式①化合价升降相等配平化合价变化的元素②根据左右两边电荷守恒确定氢离子系数③根据左右两边原子守恒确定水的系数；离子方程式为2Cr3+＋3H2O2＋H2O＝Cr2O72-＋8H＋；

正确答案：2Cr3+＋3H2O2＋H2O＝Cr2O72-＋8H＋。

（3）利用电荷守恒和原子守恒书写离子方程式Cr2O72-＋2OH- = 2CrO42-+H2O；

正确答案：Cr2O72-＋2 OH- = 2CrO42-+H2O。

（4）根据阳离子互换原则确定，利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有Mg2+、Ca2+；

正确答案：Mg2+、Ca2+。

（5）三步法配平离子方程式①化合价升降相等配平化合价变化的元素②根据左右两边电荷守恒确定氢氧根离子系数③根据左右两边原子守恒确定水的系数；得2CrO42-＋3SO2＋12H2O＝2Cr(OH)（H2O）5SO4↓＋SO42- ＋2OH－；

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

（6）指示剂选择原则①颜色变化明显②Ksp略微大于AgSCN，确定K2CrO4作为指示剂，滴定终点现象是当滴入最后一滴标准液时，沉淀由白色变为砖红色，且半分钟内沉淀颜色不再改变；

正确答案：B 当滴入最后一滴标准液时，沉淀由白色变为砖红色，且半分钟内沉淀颜色不再改变。