Question

重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）俗称红矾钾，是工业生产和实验室的重要氧化剂。已知K₂Cr₂O₇溶液中存在平衡Cr₂O₇^2-+H₂O2CrO₄^2-+2H⁺。回答下列问题（残留在溶液中的离子浓度小于1×10^-5 mol·L^-1时，该离子视为沉淀完全）：

（1）重铬酸钾试剂标签上应标注       。（填字母编号）

（2）加热时，重铬酸钾与浓盐酸反应，使氯离子氧化逸出，请写出该反应的离子方程式：       。

（3）已知AgCl、Ag₂CrO₄（砖红色）的K_sp分别为2×10^-10和1．12×10^-12。分析化学中，测定含氯的中性溶液中Cl^-的含量，以K₂CrO₄作指示剂，用AgNO₃溶液滴定。滴定过程中首先析出沉淀    ，达到滴定终点的实验现象为：           。该沉淀滴定需要注意两个问题：①指示剂的用量，滴定终点时，溶液中的CrO₄^2-浓度为    mol·L^-1时合适；②控制溶液的酸度，pH在6．5-10．5之间，请结合反应方程式分析，为什么pH<6．5实验结果将不准确：    。

（4）人体内铬元素的含量过高，会引起急性中毒，甚至致癌。工业上可采用铁作阳极电解含Cr₂O₇^2-的酸性废水，随着电解的进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Fe（OH）₃和Cr（OH）₃沉淀，从而使废水中铬含量低于排放标准。下表是常温下金属氢氧化物的K_sp和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH（表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度）[Cr（OH）₃是一种两性氢氧化物]。

金属离子	Ksp	pH（10^-1 mol·L^-1）	pH（10^-5 mol·L^-1）
Fe^3+	4．0×10^-38	2．7	3．7
Cr^3+	6．0×10^-31	4．3	5．6

①阴极的电极反应式为        ；Cr₂O₇^2-转化为Cr^{3 +}的离子方程式为         ，电路中每转移6 mol电子，最多有      mol Cr₂O₇^2-被还原。

②pH对废水中Cr₂O₇^2-去除效率的影响情况如图所示。电解过程中对降低废水中的铬含量最有利的pH范围为     。

Answer

（1）A

（2）14H++ Cr2O72-+6Cl-2Cr3++3Cl2↑+7H2O

（3）AgCl；滴最后一滴AgNO3溶液时，生成砖红色沉淀；2．8×10-3；2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，pH小，c（H+）浓度大，平衡正移，使测定结果不准确

（4）①2H++2e-=H2↑；Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；0．5；②4．3~5．6

【解析】

试题分析：（1）重铬酸钾属于常见的氧化剂；

（2）加热时，重铬酸钾与浓盐酸反应，使氯离子氧化逸出，铬被还原为Cr3+；

（3）以K2CrO4作指示剂，用AgNO3溶液滴定，由于AgCl饱和溶液的物质的量浓度（1.4×10-5 mol/L）比Ag2CrO4（6.54×10-5 mol/L）的小，故溶液中首先析出AgCl。滴最后一滴AgNO3溶液时，生成Ag2CrO4砖红色沉淀即达到滴定终点。滴定终点时，氯离子沉淀完全，浓度小于1×10-5 mol/L，以氯离子浓度等于1×10-5 mol/L来计算，c（Ag+）== mol/L=2×10-5 mol/L，c（CrO42-）= = mol/L =2.8×10-3 mol/L。

（4）①阳极是活性电极铁失电子，阴极是水电离出的氢离子得电子。Cr2O72-氧化Fe2+生成Cr3+和Fe3+。随着电解的进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀。电路中每转移6 mol电子，有3 mol Fe2+生成，据离子方程式Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O知，被还原的Cr2O72-为0.5 mol。②pH越小，Cr2O72-的去除效率越高，但难以形成沉淀从废水中分离；pH越大，Cr2O72-的去除效率越低。

考点：考查了离子方程式的书写、氧化还原反应、溶度积的计算等相关知识。