Question

【題目】化學工業中會產生大量含鉻廢水。需進行無害化處理檢測達標后才能排放。

(1) 工業常用NaHSO3還原法處理，方法如下：向酸性廢水中加入NaHSO3使Cr2O72-還原成為Cr3+，然后加入熟石灰調節廢水的pH，使Cr3+完全沉淀。

寫出NaHSO3與Cr2O72-反應的離子方程式：_______________________。

(2) 廢水中鉻元素總濃度的測定方法如下：向一定量含Cr2O72-和Cr3+的酸性廢水樣中加入足量(NH4)2S2O8溶液將Cr3+氧化成Cr2O72-，煮沸除去過量的(NH4)2S2O8；再加入過量的KI溶液，Cr2O72-與I-完全反應生成Cr3+和I2后，以淀粉為指示劑，用Na2S2O3標準溶液滴定至終點。測定過程中物質的轉化關系如下：Cr3+Cr2O72-I2S4O62-。

①上述操作過程中，若無煮沸操作，則測定的鉻元素總濃度會____(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

②以淀粉為指示劑，用Na2S2O3標準溶液滴定至終點時的現象為________。

③準確移取含Cr2O72-和Cr3+的酸性廢水樣100.00 mL,按上述方法測定廢水樣中鉻元素總濃度,消耗0.01000 mol·L-1Na2S2O3標準溶液13.50 mL。計算該廢水中鉻元素總濃度(以mg·L-1表示)(寫出計算過程)__________。

Answer 1

【答案】3HSO3－＋Cr2O72-＋5H+＝2Cr3+＋3SO42－＋4H2O 偏大 溶液恰好由藍色變成無色，且半分鐘不恢復為原色 23.40mg/L

【解析】

（1）NaHSO3與Cr2O72-發生氧化還原，反應生成鉻離子、硫酸根離子和水；

（2）①若無煮沸操作，則過量（NH4）2S2O8消耗Cr2O72-，所以則測定的鉻元素總濃度會偏高；

②根據碘遇淀粉顯藍色，故滴定終點時的現象為藍色變成無色，且半分鐘不恢復為原色；

③根據流程以及反應的關系，進而確定關系式，可計算總濃度。

（1）轉化時NaHSO3與Cr2O72-發生氧化還原，反應生成鉻離子、硫酸根離子和水，反應的離子方程式為：Cr2O72-+3HSO3-+5H+=2Cr3++3SO42-+4H2O，故答案為：3HSO3-+Cr2O72-+5H+=2Cr3++3SO42-+4H2O。

（2）①若無煮沸操作，則過量（NH4）2S2O8消耗Cr2O72-，所以則測定的鉻元素總濃度會偏大，故答案為：偏大。

②由于碘遇淀粉顯藍色，根據題中轉化關系可知，當碘完全消耗完畢后藍色消失，所以滴定終點時的現象是當滴入最后一滴Na2S2O3溶液后藍色褪去，且半分鐘不恢復為原色，故答案為：溶液恰好由藍色變成無色，且半分鐘不恢復為原色。

③涉及反應方程式為①2Cr3++3S2O82-+7H2O=Cr2O72-+6SO42-+14H+；②Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；③I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，由以上反應得到關系式為Cr2O72-～3I2～6S2O32-，消耗0.01000molL-1的Na2S2O3標準溶液13.50mL，則n（Na2S2O3）=0.01000molL-1×13.50×l0-3L=1.35×l0-4mol，則由關系式可知n（Cr2O72-）=1/6×1.35×l0-4mol=2.250×l0-5mol，n(Cr)=2(Cr2O72-)=4.500×l0-5mol，則廢水樣中鉻元素總濃度=4.500×105mol×52g/mol×1000mg/g/100.00mL×103L/mL=23.40mgL-1，故答案為：23.40mgL-1。