Question

重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)是一种常见的强氧化剂，能氧化硫酸亚铁、盐酸等物质。某兴趣小组模拟企业处理含铬废水（主要含Cr₂O₇^2-和Cr³⁺)，同时获得重铬酸钾晶体的流程如下：

回答下列问题：

（1）操作I是______，残渣的主要成分是______。

（2）调节池中发生的主要反应的离子方程式为__________________。

（3）操作Ⅲ__________（填“能”或“不能”）用盐酸调节溶液pH，原因是___________。

（4）从Na₂Cr₂O₇溶液中获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是加入适量KCl固体，搅拌、溶解，在水浴上加热浓缩至________时停止加热。接下来获得K₂Cr₂O₇晶体需要的一系列操作中，下列仪器可能会用到的是__________（填标号）。

（5）为检测处理后废水是否达到排放标准，某同学进行了如下实验：取100mL处理后的废液样品于锥形瓶中，用浓醋酸调节pH=5并加入适量固体抗坏血酸，使Cr₂O₇^2-完全转化为Cr²⁺，再用cmol· L^-1的EDTA（用H₄Y表示）标准溶液进行滴定，其反应原理为：Cr³⁺+Y^4-=CrY^-，若实验消耗EDTA标准溶液VmL，则处理后的废液中含铬元素浓度为______mg·L^-1（用含c、V的式子表示）。

Answer

过滤 Fe(OH)3 6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O 不能 在酸性溶液中Cr2O72-具有强氧化性，能氧化盐酸 溶液表面出现晶膜 AD 520cV

【解析】本题考查化学工艺流程，（1）操作I得到残渣和滤液，因此操作I是过滤，重铬酸钾(K2Cr2O7)是一种常见的强氧化剂，能氧化硫酸亚铁，调节池中Cr2O72－把Fe2＋氧化成Fe3＋，本身被还原成Cr3＋，反应槽中加入NaOH溶液，Fe3＋和OH－反应生成Fe(OH)3沉淀，因此残渣的成分是Fe(OH)3；（2）根据(1)的分析，离子反应方程为Cr2O72－＋Fe2＋→Fe3＋＋Cr3＋，根据化合价升降法进行配平，即Cr2O72－＋6Fe2＋→6Fe3＋＋2Cr3＋，加入FeSO4的同时，还加入了H2SO4，因此离子方程式为：6Fe2＋+Cr2O72－+14H＋=6Fe3＋+2Cr3＋+7H2O ；（3）重铬酸钾(K2Cr2O7)是一种常见的强氧化剂，能氧化硫酸亚铁、盐酸，Na2CrO4溶液存在2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O，具有强氧化性，能把盐酸氧化，因此不能用盐酸调节pH；（4）Na2Cr2O7制备K2Cr2O7，说明K2Cr2O7的溶解度小于Na2Cr2O7，因此当加热出现晶膜时，停止加热；接下来的操作是冷却、过滤，因此需要的仪器是A和D；（5）根据元素守恒和反应原理，建立关系式为Cr2O72－～2Cr3＋～2Y4－～2H4Y，因此铬元素的质量为V×10－3×c×52×103mg=52Vcmg，则浓度为52Vc/(100×10－3)mg·L－1=520Vc mg·L－1。

点睛：本题易错点是氧化还原反应方程式的书写，先根据题目中流程，写出反应物和生成物，Cr2O72－＋Fe2＋→Fe3＋＋Cr3＋，根据化合价升降法进行配平，CY2O72－中Cr的化合价由＋6价→＋3价，化合价共降低6价，Fe2＋→Fe3＋，化合价升高1价，最小公倍数为6，因此有Cr2O72－＋6Fe2＋→6Fe3＋＋2Cr3＋，调节池中还加入硫酸，说明H＋参加反应，转化成H2O，根据所带电荷数守恒，配平其他，即6Fe2＋+Cr2O72－+14H＋=6Fe3＋+2Cr3＋+7H2O 。