Question

环境问题是广大群众关注的热点话题之一，化工厂排放的废水、废渣一般利用化学原理可以进行排放物达标检测与无害化处理。某皮革厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下：

已知：①酸浸后的溶液中的金属离子主要是Cr^3＋，其次是Fe^3＋、Al^3＋、Ca^2＋和Mg^2＋。

②常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：

阳离子	Fe^3^＋	Mg^2^＋	Al^3^＋	Cr^3^＋
沉淀完全时的pH	3.7	11.1	5.4	9
沉淀溶解时的pH	—	—	>8溶解	>9溶解

(1)如需配制480 mL酸浸环节所需的硫酸，需要用量筒量取18.4 mol·L^－1的浓硫酸____mL；配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，还需哪些仪器_____。

(2)经氧化环节滤液Ⅰ中的Cr^3＋转化为Cr₂O₇^2-，写出此反应的离子方程式：________。

(3)调pH=8环节，既可以将溶液中某些杂质离子转化为沉淀，同时又可以将Cr₂O₇^2-转化为某种含铬元素微粒，溶液颜色由橙色变为黄色，请解释该颜色变化的原因_______。

(4)钠离子交换树脂的反应原理为M^n＋＋nNaR⇌MR_n＋nNa^＋，则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有________。

(5)请写出流程中用SO₂进行还原时发生反应的离子方程式：______________。

(6)沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一，为了测定某废水中SCN^－的浓度，可用标准AgNO₃溶液滴定待测液，已知：

银盐性质	AgCl	AgI	AgCN	Ag2CrO4	AgSCN
颜色	白	黄	白	砖红	白
Ksp	1.8×10^－^10	8.3×10^－^17	1.2×10^－^16	3.5×10^－^11	1.0×10^－^12

①滴定时可选为滴定指示剂的是________(填编号)，

A.NaCl   B.K₂CrO₄ C.KI   D.NaCN

②如何确定该滴定过程的终点：_______________。

Answer

54.3 500 mL容量瓶、胶头滴管 2Cr3＋＋3H2O2＋H2O=Cr2O72-＋8H＋ Cr2O72-＋2OH－⇌2CrO42-＋H2O当pH增大时该平衡向右移动，溶液中Cr2O72-浓度减小、CrO42-离子浓度增大，颜色由橙色变为黄色 Mg2＋、Ca2＋ 2CrO42-＋3SO2＋12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓＋SO42-＋2OH－ B 当滴入最后一滴标准液时，出现砖红色沉淀，且半分钟内沉淀颜色不改变

【解析】

向含铬污泥中加入稀硫酸和水并将溶液pH调节为1，根据信息①知，硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，然后过滤，向滤液中加入双氧水，Cr3+被氧化生成Cr2O72-，然后向溶液中加入NaOH溶液并调节溶液的pH=8，根据表中数据知，溶液中Fe3+、Al3+生成沉淀，且溶液中Cr2O72-转化为CrO42-，然后过滤，向滤液中加入钠离子交换树脂，除去Ca2+和Mg2+，最后向溶液中通入二氧化硫，发生反应2CrO42-+3SO2+12H2O＝2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-，以此解答该题。

(1)根据c1V1=c2V2列等式，18.4×V1×10-3=2×500×10-3，V1=54.3；配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，还需用玻璃仪器为500mL容量瓶、胶头滴管；

(2)根据电子得失守恒、原子守恒和电荷守恒，可知反应的离子方程式为2Cr3＋＋3H2O2＋H2O＝Cr2O72-＋8H＋；

(3)溶液颜色由橙色变为黄色说明Cr2O72-转化为CrO42-，反应的离子方程式为Cr2O72-＋2OH－2CrO42-＋H2O，当pH增大时该平衡向右移动，溶液中Cr2O72-浓度减小、CrO42-离子浓度增大，所以颜色由橙色变为黄色；

(4)根据阳离子互换原则确定，利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有Mg2＋、Ca2＋；

(5)流程中用SO2进行还原时，被氧化为SO42-，根据电子得失守恒、原子守恒和电荷守恒，可知发生反应的离子方程式为2CrO42-＋3SO2＋12H2O＝2Cr(OH)(H2O)5SO4↓＋SO42-＋2OH－；

(6)①指示剂选择原则为颜色变化明显、Ksp略微大于Ksp(AgSCN)，根据表中数据可知K2CrO4作为指示剂，答案选B；

②滴定终点现象是当滴入最后一滴标准液时，沉淀由白色变为砖红色，且半分钟内沉淀颜色不再改变。