Question

【題目】化學工業中會產生大帶含鉻廢水，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。

① 寫出NaHSO3與Cr2O72-反應的離子方程式：__________________________________。

②已知25℃時Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10-31。若除去廢水中Cr3+，使其濃度小于1×10-5 molL-1，此時溶液中的c(H+)<_________molL-1

（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-完全反應后生成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- I2 S4O62-

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________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

②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 molL-1的Na2S2O3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 2.5×10-6 偏大 I2+2S2O32-= 2I-+S4O62-

n(I2)=

=

=6.750×l0-5 mol（2分）

n[Cr2O72-]=1/3 n(I2)=2.250×l0-5 mol

n（Cr元素）=2 n[Cr2O72-]=4.500×l0-5 mol

廢水樣中鉻元素總濃度= =23.40 mg·L-1

【解析】(1)① Cr2O72-具有強氧化性，在酸性條件下，可以將HSO3-氧化為SO42-，自身被還原為Cr3+，反應的離子方程式是3HSO3-+ Cr2O72-+5H+ = 2Cr3++3SO42-+4H2O；

②當c(Cr3+)=10-5mol/L時，溶液的c(OH-)=mol/L=4×10-7 mol/L，c(H+)==2.5×10-6 mol/L；

(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；

②I2+2S2O32-= 2I-+S4O62-

n(I2)= ==6.750×l0-5 mol；

n[Cr2O72-]=1/3 n(I2)=2.250×l0-5 mol，n(Cr元素)=2 n[Cr2O72-]=4.500×l0-5 mol，廢水樣中鉻元素總濃度= =23.40 mg·L-1。