鉻(Cr)是一種過渡金屬元素,廢水中的鉻是有毒物質不能直接排放,某電鍍廢水中的鉻元素以Cr3+和CrO42-的形式存在,其總鉻含量的測定方法如下。
步驟一:取100mL廢水,加熱濃縮成20mL溶液,然后加入NaOH溶液將Cr3+轉化為CrO2-;
步驟二:加入稍過量的H2O2,使CrO2-在堿性條件下轉化成CrO42-;
步驟三:加入硫酸酸化并煮沸后,加入足量的碘化鉀將六價鉻還原為Cr3+,同時生成單質I2。
步驟四:以淀粉為指示劑用0.01mol?L-1Na2S2O3滴定,滴定過程中消耗Na2S2O3溶液30.00mL。
已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-,請回答下列問題:
(1)“步驟二”中CrO2-發(fā)生反應的離子方程式為 2CrO2-+3H2O2+2OH-═2CrO42-+4H2O2CrO2-+3H2O2+2OH-═2CrO42-+4H2O。
(2)“步驟三”中加硫酸酸化時存在反應2CrO42-(aq,黃色)+2H+(aq)?Cr2O72-(aq,橙色)+H2O(l),則該反應平衡常數(shù)的表達式為K=c(Cr2O2-7)c2(CrO2-4)?c2(H+)c(Cr2O2-7)c2(CrO2-4)?c2(H+)。
(3)已知:常溫下,2CrO42-(aq)+2H+(aq)?Cr2O72-(aq)+H2O(l) K=5.0×10-11;
其反應機理為
反應I:H+(aq)+CrO42-(aq)?HCrO4-(aq) K1 快反應
反應II:2HCrO4-(aq)?Cr2O72-(aq)+H2O(l) K2=50 慢反應
①該反應的決速步驟為 反應Ⅱ反應Ⅱ(填“反應I”或“反應II”);
②反應I的平衡常數(shù)K1=1.0×10-61.0×10-6;
③升高溶液的溫度會導致溶液黃色加深,則該反應的△H <<0(填“>”或“<”)。
(4)若“步驟三”中省略加熱煮沸操作會導致廢水中鉻元素含量的測量結果偏高,請解釋原因:加熱煮沸可使過量的H2O2分解,避免H2O2氧化I-,省略加熱煮沸操作會導致生成的單質I2偏多,則測量結果偏高加熱煮沸可使過量的H2O2分解,避免H2O2氧化I-,省略加熱煮沸操作會導致生成的單質I2偏多,則測量結果偏高。
(5)滴定過程中盛裝Na2S2O3溶液的儀器的名稱為 堿式滴定管堿式滴定管;滴定終點時的現(xiàn)象為 當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室簳r溶液藍色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室簳r溶液藍色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復。
(6)該廢水中鉻元素的質量濃度為 0.0520.052g?L-1(質量濃度=含鉻元素的質量/溶液的體積)。
c
(
C
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2
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2
-
7
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2
(
C
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2
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+
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【考點】化學平衡的計算.
【答案】2CrO2-+3H2O2+2OH-═2CrO42-+4H2O;;反應Ⅱ;1.0×10-6;<;加熱煮沸可使過量的H2O2分解,避免H2O2氧化I-,省略加熱煮沸操作會導致生成的單質I2偏多,則測量結果偏高;堿式滴定管;當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室簳r溶液藍色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復;0.052
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:9引用:1難度:0.6
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