铬(Cr)是一种过渡金属元素,废水中的铬是有毒物质不能直接排放,某电镀废水中的铬元素以Cr3+和CrO42-的形式存在,其总铬含量的测定方法如下。
步骤一:取100mL废水,加热浓缩成20mL溶液,然后加入NaOH溶液将Cr3+转化为CrO2-;
步骤二:加入稍过量的H2O2,使CrO2-在碱性条件下转化成CrO42-;
步骤三:加入硫酸酸化并煮沸后,加入足量的碘化钾将六价铬还原为Cr3+,同时生成单质I2。
步骤四:以淀粉为指示剂用0.01mol•L-1Na2S2O3滴定,滴定过程中消耗Na2S2O3溶液30.00mL。
已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-,请回答下列问题:
(1)“步骤二”中CrO2-发生反应的离子方程式为 2CrO2-+3H2O2+2OH-═2CrO42-+4H2O2CrO2-+3H2O2+2OH-═2CrO42-+4H2O。
(2)“步骤三”中加硫酸酸化时存在反应2CrO42-(aq,黄色)+2H+(aq)⇌Cr2O72-(aq,橙色)+H2O(l),则该反应平衡常数的表达式为K=c(Cr2O2-7)c2(CrO2-4)•c2(H+)c(Cr2O2-7)c2(CrO2-4)•c2(H+)。
(3)已知:常温下,2CrO42-(aq)+2H+(aq)⇌Cr2O72-(aq)+H2O(l) K=5.0×10-11;
其反应机理为
反应I:H+(aq)+CrO42-(aq)⇌HCrO4-(aq) K1 快反应
反应II:2HCrO4-(aq)⇌Cr2O72-(aq)+H2O(l) K2=50 慢反应
①该反应的决速步骤为 反应Ⅱ反应Ⅱ(填“反应I”或“反应II”);
②反应I的平衡常数K1=1.0×10-61.0×10-6;
③升高溶液的温度会导致溶液黄色加深,则该反应的△H <<0(填“>”或“<”)。
(4)若“步骤三”中省略加热煮沸操作会导致废水中铬元素含量的测量结果偏高,请解释原因:加热煮沸可使过量的H2O2分解,避免H2O2氧化I-,省略加热煮沸操作会导致生成的单质I2偏多,则测量结果偏高加热煮沸可使过量的H2O2分解,避免H2O2氧化I-,省略加热煮沸操作会导致生成的单质I2偏多,则测量结果偏高。
(5)滴定过程中盛装Na2S2O3溶液的仪器的名称为 碱式滴定管碱式滴定管;滴定终点时的现象为 当滴入最后一滴标准液时溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复当滴入最后一滴标准液时溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复。
(6)该废水中铬元素的质量浓度为 0.0520.052g•L-1(质量浓度=含铬元素的质量/溶液的体积)。
c
(
C
r
2
O
2
-
7
)
c
2
(
C
r
O
2
-
4
)
•
c
2
(
H
+
)
c
(
C
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O
2
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c
2
(
C
r
O
2
-
4
)
•
c
2
(
H
+
)
【考点】化学平衡的计算.
【答案】2CrO2-+3H2O2+2OH-═2CrO42-+4H2O;;反应Ⅱ;1.0×10-6;<;加热煮沸可使过量的H2O2分解,避免H2O2氧化I-,省略加热煮沸操作会导致生成的单质I2偏多,则测量结果偏高;碱式滴定管;当滴入最后一滴标准液时溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复;0.052
c
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2
O
2
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2
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:10引用:1难度:0.6
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