【題目】利用化學原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。某工廠對制革工業(yè)污

泥中Cr(Ⅲ)的處理工藝流程如下:

已知:硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+Mg2+。

常溫下,部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下:

陽離子

Fe3+

Mg2+

Al3+

Cr3+

沉淀完全時的pH

3.7

11.1

5.4(>8溶解)

9(>9溶解)

(1)實驗室用18.4 mol·L-1的濃硫酸配制480 mL 2 mol·L1的硫酸,需量取濃硫酸___mL;配制時所用玻璃儀器除量筒、燒杯和玻璃棒外,還需____________________________

(2)H2O2的作用是將濾液中的Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,寫出此反應(yīng)的離子方程式:

___________________________________________。

(3)加入NaOH溶液使溶液呈堿性,既可以除去某些雜質(zhì)離子,同時又可以將Cr2O72-轉(zhuǎn)化為__________(填微粒的化學式)

(4)鈉離子交換樹脂的反應(yīng)原理為:Mn+ + n NaR = MRn + n Na,則利用鈉離子交換樹脂可除去濾液中的金屬陽離子有__________________。

(5)寫出上述流程中用SO2進行還原時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______________________________

(6)沉淀滴定法是測定粒子濃度的方法之一,為了測定某廢水中SCN濃度,可用標準AgNO3溶液滴定待測液,已知:

銀鹽性質(zhì)

AgCl

AgI

AgCN

Ag2CrO4

AgSCN

顏色

磚紅

Ksp

1.8×10-10

8.3×10-17

1.2×10-16

3.5×10-11

1.0×10-12

滴定時可選為滴定指示劑的是____(選填編號),滴定終點現(xiàn)象是________________________。

ANaCl BK2CrO4 CKI DNaCN

【答案】 54.3 500mL容量瓶、膠頭滴管 2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-8H CrO42- Mg2+、Ca2+ 2CrO42-3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4SO42- 2OH B 當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室簳r,沉淀由白色變?yōu)榇u紅色,且半分鐘內(nèi)沉淀顏色不再改變

【解析】試題分析:本題以制革工業(yè)污泥中Cr(III)處理的流程為載體,考查流程的分析,物質(zhì)的量濃度溶液的配制,方程式的書寫,沉淀滴定實驗,溶度積的應(yīng)用。

(1)根據(jù)大而近的原則,配制480mL溶液應(yīng)選用500mL容量瓶根據(jù)c(濃溶液)V(濃溶液)=c(稀溶液)V(稀溶液),18.4mol/LV(濃H2SO4)=2mol/L500mL,解得V(H2SO4)=54.3mL,需要量取濃硫酸54.3mL。配制的實驗步驟為:計算→量取→稀釋→冷卻→轉(zhuǎn)移→洗滌→初步振蕩→定容→搖勻→裝瓶貼標簽,配制時所用的玻璃儀器除量筒、燒杯和玻璃棒外,還需500mL容量瓶、膠頭滴管。

(2)H2O2Cr3+氧化成Cr2O72-,H2O2被還原,反應(yīng)可寫成H2O2+Cr3+→Cr2O72-根據(jù)得失電子守恒配平為3H2O2+2Cr3+→Cr2O72-,結(jié)合原子守恒、電荷守恒以及濾液I呈酸性,H2O2Cr3+氧化的離子方程式為3H2O2+2Cr3++H2O=Cr2O72-+8H+。

(3)根據(jù)各金屬陽離子形成沉淀的pH,加入NaOH溶液調(diào)pH=8,將Fe3+、Al3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去;同時將Cr2O72-轉(zhuǎn)化為CrO42-反應(yīng)可表示為Cr2O72-+2OH-=2CrO42-+H2O。

(4)加入NaOH溶液調(diào)pH=8除去了浸取液中的Fe3+Al3+,根據(jù)浸取液中含有的金屬陽離子,利用鈉離子交換樹脂除去濾液II中的金屬陽離子為Mg2+、Ca2+

(5)根據(jù)流程加入SO2CrO42-還原為Cr(OH)(H2O)5SO4,SO2被氧化成SO42-,反應(yīng)可寫成SO2+CrO42-→Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-,S元素的化合價由+4價升至+6,Cr元素的化合價由+6價降至+3價,根據(jù)得失電子守恒配平為3SO2+2CrO42-→2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-,結(jié)合原子守恒、電荷守恒和溶液呈堿性,寫出離子方程式為3SO2+2CrO42-+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-。

(6)A,若選擇NaCl作指示劑,AgCl、AgSCN的顏色都是白色,無法判斷滴定終點;B,若選用K2CrO4作指示劑,Ksp(Ag2CrO4 Ksp(AgSCN),滴入AgNO3先與SCN-形成沉淀,當SCN-沉淀完全,滴入一滴AgNO3溶液與K2CrO4產(chǎn)生磚紅色沉淀,可判斷滴定終點;C,若選用KI作指示劑,Ksp(AgI)Ksp(AgSCN),AgSCNAgI類型相同,更易形成AgI沉淀,無法判斷滴定終點;D,若選用NaCN作指示劑,由于Ksp(AgCN)Ksp(AgSCN),AgSCNAgCN類型相同,更易形成AgCN沉淀,且AgCN、AgSCN的顏色都是白色,無法判斷滴定終點;選用K2CrO4作為指示劑,答案選B。終點實驗現(xiàn)象為當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室簳r,沉淀由白色變?yōu)榇u紅色,且半分鐘內(nèi)沉淀顏色不再改變。

練習冊系列答案
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下列說法不正確的是

A. b電極接電源的負極,在b極區(qū)流出的Y溶液是稀鹽酸

B. 二氧化氯發(fā)生器中排出的X溶液中溶質(zhì)主要為NaClNaOH

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(3)濃鹽酸在反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是________

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(4)若產(chǎn)生0.5 mol Cl2,則被氧化的HCl_____mol,轉(zhuǎn)移的電子的數(shù)目約為______。

(5)一定條件下,KMnO4還可以氧化其他還原性物質(zhì)。___MnO4+___C2O42—+_____=______Mn2++__CO2↑+____,完成上述離子方程式,此反應(yīng)中,發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是__;若轉(zhuǎn)移1 mol電子,生成標準狀況下CO2______L。

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A.上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中有加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)

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