Question

（12分）金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比三价铬毒性高，更易被人体吸收且在体内蓄积。

（1）工业上处理酸性含Cr₂O₇^2－废水的方法如下：

①向含Cr₂O₇^2－的酸性废水中加入FeSO₄溶液，使Cr₂O₇^2－全部转化为Cr³⁺。写出该反应的离子方程式：                                                  。

②调节溶液的pH，使Cr^3＋完全沉淀。实验室粗略测定溶液pH的方法为                        

                                                          ；25℃，若调节溶液的pH＝8，则溶液中残余Cr³⁺的物质的量浓度为           mol/L。（已知25℃时，K_sp[Cr(OH)₃]＝6.3×10^－31）

（2）铬元素总浓度的测定：准确移取25.00mL含Cr₂O₇^2－和Cr³⁺的酸性废水，向其中加入足量的(NH₄)₂S₂O₈溶液将Cr³⁺氧化成Cr₂O₇^2－，煮沸除去过量的(NH₄)₂S₂O₈；向上述溶液中加入过量的KI溶液，充分反应后，以淀粉为指示剂，向其中滴加0.015mol/L的Na₂S₂O₃标准溶液，终点时消耗Na₂S₂O₃溶液20.00mL。

计算废水中铬元素总浓度（单位：mg·L^－1，写出计算过程）。

已知测定过程中发生的反应如下：

①2Cr³⁺ + 3S₂O₈^2－ + 7H₂OCr₂O₇^2－ + 6SO₄^2－ + 14H⁺

②Cr₂O₇^2－ + 6I^－ + 14H⁺2Cr³⁺ + 3I₂ + 7H₂O

③I₂ + 2S₂O₃^2－2I^－ + S₄O₆^2－

Answer

（1）①Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O（2分）

②将pH试纸置于洁净的表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液， 点在pH试纸上，并与标准比色卡对照（2分）

6.3×10－13（2分）

（2）由方程式可知：Cr~3Na2S2O3

n(Na2S2O3)＝20.00mL×0.015mol/L＝3×10－4mol

n(Cr)＝1×10－4mol

m(Cr)＝1×10－4mol×52g·mol－1＝5.2×10－3 g＝5.2mg

废水中铬元素总浓度＝＝208 mg·L－1（6分）

【解析】

试题分析：（1）①Cr2O72－在酸性条件下把Fe2+氧化为Fe3+，配平可得离子方程式：Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。

②实验室用pH试纸粗略测定溶液pH，测定方法为：将pH试纸置于洁净的表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液， 点在pH试纸上，并与标准比色卡对照；根据Ksp[Cr(OH)3]＝6.3×10－31，c（Cr3+）•c（OH‾）3=6.3×10－31，pH＝8，c（OH‾）=10-6mol•L‾1，带入可得c（Cr3+）=6.3×10－13mol•L‾1。

（2）由题目所给化学方程式可知对应关系：Cr~3Na2S2O3

n(Na2S2O3)＝20.00mL×0.015mol/L＝3×10－4mol

n(Cr)＝1/3 n(Na2S2O3)=1×10－4mol

m(Cr)＝1×10－4mol×52g·mol－1＝5.2×10－3 g＝5.2mg

废水中铬元素总浓度＝＝208 mg·L－1

考点：本题考查离子方程式的书写、pH的测定、化学计算。