工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生...

工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生很大损害，要进行必要的处理。

两种离子在溶液中存在如下平衡：2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O

现对某工业废水进行检测并做沉降处理，请回答下列问题：

(一)取样该工业废水，检测其中铬的含量。

步骤Ⅰ: 取25.00 mL废水，加入适量稀硫酸酸化。

步骤Ⅱ：加入过量的碘化钾溶液，Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O然后滴入几滴指示剂。步骤Ⅲ：将一定体积的0.1000mol·L-1 Na2S2O3溶液装入碱式滴定管中，进行滴定操作，滴定结果如下：（I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6）

滴定次数	Na2S2O3溶液起始读数/mL	Na2S2O3溶液终点读数/mL
笫一次	1.02	19.03
第二次	2.00	19.99
第三次	0. 20	18.20

步骤Ⅳ:将上述反应后溶液进行pH调节、过滤等处理，回收沉淀，滤液倒入下水道。

（1）步骤Ⅰ加入稀硫酸酸化的目的是_____________________________；

（2）步驟Ⅱ判断滴定达到终点的现象是___________________________；

（3）以下操作会造成废水中铬含量测定值偏高的是_________________；

A. 滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度

B. 盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用待测液润洗

C. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液

D. 清洗后未用标准液润洗碱式滴定管

（4）25.00mL废水经酸化后，含有Cr2O72- 的物质的量为___________mol.

(二）还原沉淀法除Cr2O72-和CrO42-

该方法的工艺流程为：

（5）能说明第①步反应达到平衡状态的是_____________；（填字母代号）

a. Cr2O72- 和CrO42- 的浓度相同

b. 2v(Cr2O72-)=v(CrO42-)

c. 溶液的颜色不变

（6）第②步中，还原1molCr2O72-离子，需要________mol的FeSO4·7H2O。

（7）常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32，要使c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1，溶液的pH应调至___________。

使CrO42- 充分转化成Cr2O72-（便于在步骤Ⅱ中被I-充分还原）溶液由蓝色变为无色，且在半分钟内不变色 C D c 6 5 【解析】（1）根据平衡移动原理，步骤Ⅰ加入稀硫酸酯化的目的使使CrO42- 充分转化成Cr2O72-，便于在步骤Ⅱ中被I-充分还原；（2）滴定达到终点时碘单质刚好被消耗，所以溶液的颜色由蓝色变为无色，且在半分钟内不变色；（3）根据Cr2O72﹣+6I﹣+14H +═2Cr3++3I2+7H2O和I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6，则c（待测）偏高，Cr2O72﹣含量就偏高；A．滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，造成V（标准）偏小，根据c（待测）=分析，测定c（待测）偏低，选项A错误；B．盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用待测液润洗，对V（标准）无影响，根据c（待测）=分析，测定c（待测）无影响，选项B错误；C．滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=分析，测定c（待测）偏高，选项C正确； D．未用标准液润洗碱式滴定管，标准液的浓度偏小，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=分析，测定c（待测）偏高，选项D正确。答案选CD；（4）三次滴定消耗Na2S2O3溶液的体积分别为18.01mL、17.99mL、18.00mL，平均消耗体积为18.00mL，根据反应Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O，I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6，可得关系Cr2O72-~~3I2~~~6Na2S2O3，25.00mL废水经酸化后，含有Cr2O72- 的物质的量为×18mL×10-3L/mL×0.1000mol/L=；（5）根据判断平衡状态的方法：V正=V逆，或各组分的浓度保持不变则说明已达平衡，a．Cr2O72- 和CrO42-的浓度相同取决于起始浓度和转化，不能判断平衡，选项a错误； b．2v（Cr2O72-）=v（CrO42-），不能判断正逆反应速率关系，不能判断平衡，选项b错误； c．溶液的颜色不变，为特征定，能判断平衡，选项c正确；答案选c；（3）第②步反应中，根据反应Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3+ +6Fe3++7H2O可知，还原1molCr2O72-离子，需要6mol的FeSO4·7H2O；（7）常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32，要使c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1，c(OH-)==10-9mol/L，溶液的pH应调至5。

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考点分析：

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工业产生的废气COx、NOx、SOx对环境有害，若能合理的利用吸收，可以减少污染，变废为宝。

（1）已知甲烷的燃烧热为890kJ/mol；1mol 水蒸气变成液态水放热44k；N2与O2反应生成NO 的过程如下:

则CH4(g) +4NO(g)=2N2 (g) +CO2(g) +2H2O(g)△H=_________。

（2）汽车尾气中含有CO 和NO，某研究小组利用反应:

2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)实现气体的无害化排放。T1℃时，在恒容的密闭容器中通入一定量的CO 和NO，能自发进行上述反应，测得不同时间的NO和CO 的浓度如下表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
c(NO)10-3mol/L	1.00	0.45	0.25	0.15	0.10	0.10
c(CO)10-3mol/L	3.60	3.05	2.85	2.75	2.70	2.70

①0~2 s 内用N2表示的化学反应速率为______该温度下，反应的平衡常数K1________。

②若该反应在绝热恒容条件下进行，则反应达到平衡后体系的温度为T2℃，此时的化学平衡常数为K2，则K1___K2 (填“>”、“<”或“=”)，原因是____________________。

（3）向甲、乙两个容积均为1L 的恒温恒容的密闭容器中，分别充入一定量的SO2和O2(其中，甲充入2molSO2、1molO2，乙充入1molSO2 、0.5molO2)，发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-197.74 kJ/mol，一段时间后达到平衡，测得两容器中c(SO2)(moI/L)随时间t(min)的变化关系如图所示。

下列说法正确的是_________(填标号)。

①放出的热量Q:Q(甲)>2Q (乙)

②体系总压强p: p (甲) >2p(Z)

③甲容器达到化学平衡时，其化学平衡常数为4

④保持其他条件不变，若起始时向乙中充入0.4 molSO2、0.2mol O2、0.4 molSO3，则此时v(正)>v(逆)

（4）在强酸性的电解质水溶液中，惰性材料做电极，电解CO2 可得到多种燃料，其原理如图所示。

①该工艺中能量转化方式主要有___________________。

②电解时，生成乙烯的电极反应式是__________________________。

（5）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4 mol / L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为_______。