Question

铬的化合物有广泛应用。根据国家标准，含CrO₄^2-的废水要经化学处理，使其浓度降至5.010^-7mol·L^-1以下才能排放。

（1）含CrO₄^2-的废水处理通常有以下两种方法。

①沉淀法：先加入可溶性钡盐生成BaCrO₄沉淀[K_sp(BaCrO₄)= 1.210^-10]，再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba²⁺。为使废水处理后CrO₄^2-浓度达到国家排放标准，则加入可溶性钡盐后的废水中应使Ba²⁺的浓度不小于________ mol·L^-1。

②还原法：。

若1L废水中含铬元素的质量为28.6g，酸化时CrO₄^2-有10/11转化为Cr₂O₇^2-，CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-的离子方程式为_____________________________；酸化后所得溶液中c(Cr₂O₇^2-)=____________。

（2）将KCl和CrCl₃两种固体混合物共熔制得化合物X。通过下列实验确定X的组成：

I .取ag化合物X，先将X中Cr元素全部氧化成Cr₂O₇^2-，再配成500.00mL溶液；

II.毎次量取25.00mL该溶液，然后用0.4000 mol•L^-1的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液滴定，实验数据记录如下；

实验数据 实验序号	(NH4)2Fe(SO4)2溶液体积读数/mL
滴定前	滴定后
第一次	0.30	15.31
第二次	0.20	15.19

另取ag化合物X，配成溶液，加入过量的AgNO₃溶液，可得25.83gAgCl沉淀。

通过计算确定化合物X的化学式（写出计算过程）。_________________________

Answer

2.410-4 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O 0.25mol·L-1 第一次(NH4)2Fe(SO4) 2溶液体积为（15.31-0.30）mL=15.01mL

第二次(NH4)2Fe(SO4) 2溶液体积为（15.19-0.20）mL=14.99mL

滴加(NH4)2Fe(SO4) 2溶液平均体积为15.00mL（1分）

Cr2O72-+6Fe2++12H+=2Cr3++6Fe2++7H2O

agX中Cr元素n（Cr3+）=21/615.0010-3L0.4000mol·L-1500mL/25mL

=0.0400mol（2分）

agX中Cl元素n（Cl-）=25.83g/143.5g·mol-1=0.1800mol（1分）

根据电荷守恒n(K+)+2n（Cr3+）=n(Cl-) n(K+)=0.0600mol（1分）

n(K+): n（Cr3+）: n(Cl-)=0.06000mol:0..04000mol: 0.1800mol=3:2:9

则该化合物的化学式为K3Cr2Cl9（1分）

【解析】（1）本题考查溶度积的计算、离子方程式的书写，①CrO42－浓度达到5.0×10－7mol·L－1以下，才能达到国家排放标准，根据溶度积，c(Ba2＋)=Ksp/c(CrO42－)=1.2×10－10/5×10－7mol·L－1=2.4×10－4mol·L－1；②CrO42－转化成Cr2O72－，需要酸化，因此转化的离子方程式为2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O，铬的物质的量为28.6/52mol=0.55mol，有10/11molCrO42－转化成Cr2O72－，因此n(Cr2O72－)=0.55×10/(11×2)mol=0.25mol，因此c(Cr2O72－)=0.25/1mol·L－1=0.25mol·L－1；（2）考查滴定实验的计算，两次所用标准液的体积为（15.31-0.30）mL=15.01mL、（15.19-0.20）mL=14.99mL，平均消耗体积为(15.01＋14.99)/2mL=15.00mL，Cr2O72－把Fe2＋氧化成Fe3＋，其离子反应是Cr2O72－+6Fe2＋+12H＋=2Cr3＋+6Fe2＋+7H2O

agX中Cr元素n（Cr3＋）=2×15×10－3×0.4×500/(6×25)mol=0.0400mol

加入硝酸银发生的反应是Ag＋＋Cl－=AgCl↓

agX中Cl元素n（Cl－）=25.83g/143.5g·mol－1=0.1800mol

根据电荷守恒n(K＋)+2n（Cr3＋）=n(Cl－) n(K＋)=0.0600mol

n(K＋): n（Cr3＋）: n(Cl－)=0.06000mol:0.04000mol: 0.1800mol=3:2:9

则该化合物的化学式为K3Cr2Cl9。