Question

19．某企業(yè)排放的含鉻廢水中含有較多毒性較大的Cr₂O₇^2-，該研究性學(xué)習(xí)小組為了變廢為寶，將廢水處理得到金屬鉻，設(shè)計(jì)了如下的工藝流程：
（1）第②步反應(yīng)的離子方程式是Cr₂O₇^2-+2H⁺+3SO₂═2Cr³⁺+3SO₄^2-+H₂O．
（2）第③步反應(yīng)除生成Cr（OH）₃沉淀外，還會(huì)產(chǎn)生某種氣體，該氣體的化學(xué)式是CO₂．
（3）第④步灼燒所需的儀器除三腳架、坩堝鉗、坩堝、玻璃棒外，還需要酒精燈、泥三角．
（4）若該含鉻廢水中含6.00×10^-3mol•L^-1 Cr₂O₇^2-，欲使500mL該廢水中的 Cr₂O₇^2-完全轉(zhuǎn)化為金屬鉻，理論上需要加入0.162g鋁粒．

Answer 1

分析 Cr₂O₇^2-有較強(qiáng)氧化性，二氧化硫具有還原性，在酸性介質(zhì)中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，二氧化硫?qū)�Cr₂O₇^2-還原成Cr³⁺，由實(shí)驗(yàn)流程可知，加Na₂CO₃時(shí)，產(chǎn)生Cr（OH）₃沉淀，Cr（OH）₃灼燒得到Cr₂O₃，用鋁在高溫條件下還原Cr₂O₃得Cr，結(jié)合元素守恒和電子守恒進(jìn)行答題．

解答 解：Cr₂O₇^2-有較強(qiáng)氧化性，二氧化硫具有還原性，在酸性介質(zhì)中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，二氧化硫?qū)�Cr₂O₇^2-還原成Cr³⁺，由實(shí)驗(yàn)流程可知，加Na₂CO₃時(shí)，產(chǎn)生Cr（OH）₃沉淀，Cr（OH）₃灼燒得到Cr₂O₃，用鋁在高溫條件下還原Cr₂O₃得Cr，
（1）Cr₂O₇^2-具有強(qiáng)氧化性，能將二氧化硫中+4價(jià)的硫氧化為+6價(jià)，離子反應(yīng)為：Cr₂O₇^2-+2H⁺+3SO₂═2Cr³⁺+3SO₄^2-+H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+2H⁺+3SO₂═2Cr³⁺+3SO₄^2-+H₂O；
（2）第③步反應(yīng)為Cr³⁺與碳酸根離子雙水解得Cr（OH）₃沉淀外，還會(huì)產(chǎn)生某種氣體，根據(jù)元素守恒要知該氣體為CO₂，
故答案為：CO₂；
（3）灼燒固體物質(zhì)所需的儀器除三腳架、坩堝鉗、坩堝、玻璃棒外，還需要酒精燈、泥三角，
故答案為：酒精燈、泥三角；
（4）含鉻廢水中含6.00×10^-3mol•L^-1 Cr₂O₇^2-，所以500mL該廢水中的 Cr₂O₇^2-的物質(zhì)的量為3.00×10^-3mol，得到Cr₂O₃的物質(zhì)的量為3.00×10^-3mol，鋁在高溫條件下還原Cr₂O₃得Cr，有關(guān)系式Cr₂O₃～2Al，所以理論上需要加入鋁的質(zhì)量為6.00×10^-3×27g=0.162g，
故答案為：0.162．

點(diǎn)評(píng) 本題以工業(yè)廢水處理為載體，考查氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、關(guān)系式計(jì)算等，難度中等，關(guān)鍵根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程利用氧化還原反應(yīng)判斷發(fā)生的離子反應(yīng)，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查．