Question

通过沉淀－氧化法处理含铬废水，减少废液排放对环境的污染，同时回收K₂Cr₂O₇。实验室对含铬废液(含有Cr³⁺、Fe³⁺、K⁺、SO₄^2－、NO₃^－和少量Cr₂O₇^2－)回收与再利用工艺如下：

已知：①Cr(OH)₃ + OH^－ = CrO₂^－ + 2H₂O； ②2CrO₂^－ + 3H₂O₂ + 2OH^－ = 2CrO₄^2－ + 4H₂O；

③H₂O₂在酸性条件下具有还原性，能将+6价Cr还原为+3价Cr。

(1)如图是用KOH固体配制250mL 6 mol·L^－1 KOH溶液的过程示意图。

①请你观察图示判断，其中不正确的操作有(填序号)________；

②其中配制250 mL溶液的体积容器是(填名称)_________________；

③如果用图示的操作配制溶液，所配制的溶液浓度将________(填“偏大”或“偏小”)。

(2)滤液Ⅰ酸化前，进行加热的目的是_________________。冰浴、过滤后，应用少量冷水洗涤K₂Cr₂O₇，其目的是_______。

(3)称取产品重铬酸钾试样2.000g配成250mL溶液，取出25.00mL于锥形瓶中，加入10mL 2mol·L^－1H₂SO₄和足量碘化钠(铬的还原产物为Cr³⁺)，放于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL 淀粉指示剂，用0.1200 mol·L^－1Na₂S₂O₃标准溶液滴定(I₂+2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－)。

①写出重铬酸钾氧化碘化钠的离子方程式_________。

②滴定终点的现象为_________。

③若实验中共用去Na₂S₂O₃标准溶液30.00mL，所得产品中的重铬酸钾的纯度为_________(设整个过程中其它杂质不参与反应)。

④若滴定管在使用前未用Na₂S₂O₃标准溶液润洗，测得的重铬酸钾的纯度将_____________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

Answer

②⑤ 250mL容量瓶 偏小 除去H2O2 除去晶体表面残留的杂质，减小K2Cr2O7的损耗 Cr2O72-+6I-+6H+=2Cr3++3I2+7H2O 加入最后一滴溶液，溶液由蓝色变成无色，且30s内不再变成蓝色 88.2% 偏高

【解析】

实验室对含铬废液(含有Cr3+、Fe3+、K+、SO42-、NO3-和少量Cr2O72-)回收，先加KOH把Cr3+、Fe3+转化沉淀分离出来，再向沉淀中加双氧水和KOH，发生Cr(OH)3+OH-＝CrO2-+2H2O、2CrO2-+3H2O2+2OH-＝2CrO42-+4H2O，把Cr(OH)3转化为CrO42-，酸性条件下CrO42-转化为Cr2O72-，通过蒸发浓缩，过滤得到K2Cr2O7，据此分析解答。

(1)①图中量筒不能溶解固体，应在烧杯中溶解后冷却转移到容量瓶中，定容时眼睛与凹液面的最低处相平，保持视线水平，图中定容时观察方法不合理，则图中②⑤错误，故答案为：②⑤；

②配制250mL溶液体积的容器为250mL容量瓶，故答案为：250mL容量瓶；

③图中仰视读数，导致溶液的体积V偏大，由c=可知，所配制的溶液浓度将偏小，故答案为：偏小；

(2)滤液Ⅰ酸化前，进行加热的目的是除去H2O2；冰浴、过滤后，应用少量冷水洗涤K2Cr2O7，其目的是除去晶体表面残留的杂质，减小K2Cr2O7的损耗，故答案为：除去H2O2；除去晶体表面残留的杂质，减小K2Cr2O7的损耗；

(3)①重铬酸钾氧化碘化钠，Cr元素的化合价降低，I元素的化合价升高，反应的离子方程式为Cr2O72-+6I-+6H+=2Cr3++3I2+7H2O，故答案为：Cr2O72-+6I-+6H+=2Cr3++3I2+7H2O；

②滴定时发生的反应为I2+2S2O32－=2I－+S4O62－，用淀粉作指示剂，淀粉遇碘变蓝，当加入最后一滴溶液，溶液由蓝色变成无色，且30s内不再变成蓝色，表示到达滴定终点，故答案为：加入最后一滴溶液，溶液由蓝色变成无色，且30s内不再变成蓝色；

③由反应Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得反应的关系式为Cr2O72-～3I2～6S2O32-，则250mL溶液含重铬酸钾的物质的量为n=×=0.006mol，则所得产品中重铬酸钾纯度为×100%=88.2%，故答案为：88.2%；

④若滴定管在使用前未用Na2S2O3标准溶液润洗，导致消耗标准液的V偏大，测定K2Cr2O7的含量增大，则测得的重铬酸钾的纯度将偏高，故答案为：偏高。