工业含铬废水的处理原理是将Cr2O72－转化为Cr3+，再将Cr3+转化为Cr(...

工业含铬废水的处理原理是将Cr2O72－转化为Cr3+，再将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀。利用硫酸工业废气中的SO2处理含铬废水，既充分利用资源、以废治废，还能节约生产成本。

(1)工业上处理100L Cr2O72－含量为108mg∙L-1的含铬废水，至少需要______L(标准状况) SO2。

(2)已知：Ksp[Cr(OH)3]=1×10-30，室温下，除去被SO2还原所得溶液中的Cr3+(使其浓度小于1×10-6mol∙L-1)，需调节溶液pH______。

(3)三价铬Cr(III)与双氧水反应可用于合成铬黄(PbCrO4)，控制其他条件不变，调节反应温度，考察反应温度对Cr(III)转化率的影响(如图所示)，温度超过70℃时，Cr(III)转化率下降的原因是______。

(4)光照下，草酸(H2C2O4)也能将Cr2O72－转化为Cr3+，化学式为Al2Fe(SO4)4的某发盐(毛发状，在空气中能被氧化)对该反应具有催化作用，为确定一瓶久置发盐的化学成分，学习小组进行如下实验：

取一定质量的发盐样品溶于足量的稀硫酸中，将溶液分为两等份，其中一份与酸性KMnO4溶液充分反应(反应后MnO4－被还原成Mn2+)，消耗浓度为0.4000mol∙L-1的KMnO4溶液20.00mL；往另一份溶液中加入足量稀氨水，在空气中微热并搅拌使之充分反应，待沉淀不再变化后过滤，将沉淀洗涤并充分灼烧后称量，得9.100g干燥固体粉末。通过计算与合理猜想，推测该久置发盐的可能化学组成(请给出计算过程与推测理由)。_________

3.36 > 6 较高温度下双氧水分解 Al10Fe5(OH)(SO4)20或Al20Fe10(CO3)(SO4)40 【解析】 (1)先计算含铬废水中含Cr2O72－物质的质量，再计算物质的量，再根据电子转移守恒计算消耗气体的物质的量。 ⑵先计算氢氧根浓度，再计算氢离子浓度，最后得pH。。 (3)温度升高超过70℃时过氧化氢分解。 ⑷先计算n(Fe2+)，再根据关系得出n(Al3+)，再根据固体粉末求n(Al2O3) 和n(Fe2O3)，根据久置的发盐中的阳离子所带电荷总数分析，阳离子多点电荷大于已知的阴离子所带电荷总数，得出还可能存在OH－或CO32－，再根据比例关系得出化学式。 (1) 100L Cr2O72－含量为108mg∙L-1的含铬废水中含Cr2O72－物质的质量，物质的量n(Cr2O72－)，根据电子转移守恒： 1mol：0.05mol = 3mol：n 解得n = 0.15mol，标准状况下体积；故答案为：3.36。 ⑵室温下，除去被SO2还原所得溶液中的Cr3+(使其浓度小于1×10-6mol∙L-1)，，则，，则pH = 6，需调节溶液pH > 6；故答案为：> 6。 (3)三价铬Cr(III)与双氧水反应可用于合成铬黄(PbCrO4)，发生的是氧化还原反应，图象分析可知反应达到平衡状态达到最大转化率，温度升高超过70℃时过氧化氢分解，使平衡逆向进行，Cr(III)转化率下降；故答案为：较高温度下双氧水分解。 ⑷n(KMnO4) = 0.4000 mol∙L-1×0.02L = 0.008mol，n(Fe2+)=5 n(KMnO4) = 50×0.008mol =0.04mol，依据发盐的化学式可知在久置的发盐中n(Al3+) = 2×[0.04mol + n(Fe3+)]，加入氨水后生成的干燥固体粉末中： n(Al2O3) = 0.04mol + n(Fe3+)，n(Fe2O3) = [0.04mol + n(Fe3+)]，102g∙mol-1×[0.04mol + n(Fe3+)] + 160g∙mol-1× [0.04mol + n(Fe3+)] = 9.10g n(Fe3+) = 0.01mol，n(Al3+) = 2×[0.04mol + n(Fe3+)] = 0.1mol，n(SO42－)=2 n(Al3+) =0.2mol，久置的发盐中的阳离子所带电荷总数：3 n(Al3+) + 2n(Fe2+) +3 n(Fe3+) = 0.41mol，而已知的阴离子所带电荷总数2n(SO42－)=0.4mol <0.41 mol，由于发盐在空气中被氧化，故其中还可能存在0.01molOH－或0.005mol CO32－，该发盐的可能组成为 n(Al3+):[ n(Fe2+) + n(Fe3+)]:n(OH－): n(SO42－) = 0.1:0.05:0.01:0.2 = 10:5:1:20，化学式为Al10Fe5(OH)(SO4)20，n(Al3+):[ n(Fe2+) + n(Fe3+)]:n(CO32－): n(SO42－)= 0.1:0.05:0.005:0.2 = 20:10:1:40，化学式为Al20Fe10(CO3)(SO4)40；故该久置发盐的可能化学组成为Al10Fe5(OH)(SO4)20或Al20Fe10(CO3)(SO4)40。

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考点分析：

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氮化钙（Ca3N2）时一种重要的化学试剂，通常条件下为棕色易水解的固体。某小组在实验室制备氮化钙并测定其纯度，设计如下实验

Ⅰ．氮化钙的制备。

（1）加热条件下，钙和氮气制备氮化钙的反应方程式为______。

（2）钙和氮气制备氮化钙的装置如下（夹持装置略去）：

上述装置合理的连接顺序为______（按气流方向，用接口字母表示，装置不重复使用）。

（3）按连接好的装置进行实验。

①实验步骤如下：检查装置气密性、加入药品：______ （请按正确顺序填入下列步骤的字母标号）。

a．点燃装置C处酒精灯，反应一段时间

b．打开分液漏斗活塞

c．点燃装置A处酒精灯

d．熄灭装置A处酒精灯

e．熄灭装置C处酒精灯

f．关闭分液漏斗活塞

②装置B的作用为______。

③装置C的硬质玻璃管中的现象为______

（4）设计实验证明Ca3N2中混有钙单质：______

Ⅱ．测定氮化钙纯度

ⅰ称取4.0g反应后的固体，加入足量水，将生成的气体全部蒸出并通入100.00mL 1.00mol/L的盐酸中，充分反应后，将所得溶液稀释到200.00mL；

ii．取20.00mL稀释后的溶液，用0.2mol/LNaOH标准溶液滴定过量的盐酸，到终点时消耗标准溶液25.00mL。

（5）所取固体中氮化钙的质量分数为______。

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氰化钠是一种重要的基本化工原料，同时也是一种剧毒物质。一旦泄漏需要及时处理，一般可以通过喷洒双氧水或过硫酸钠(Na2S2O8)溶液来处理，以减轻环境污染。

Ⅰ.已知：氰化钠是一种白色结晶颗粒，化学式为NaCN，有剧毒，易溶于水，水溶液呈碱性，易水解生成氰化氢。

(1)请设计实验证明N、C元素的非金属性强弱：________。

(2)NaCN用双氧水处理后，产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该反应的离子方程式是________。

Ⅱ.工业制备过硫酸钠的反应原理如下：

主反应：(NH4)2S2O8 + 2NaOH Na2S2O8 + 2NH3↑ + 2H2O

副反应：3Na2S2O8 + 2NH3 + 6NaOH6Na2SO4 + N2 + 6H2O

某化学兴趣小组利用上述原理在实验室制备过硫酸钠，并检测用过硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水是否达标排放。

（实验一）实验室通过如图所示装置制备Na2S2O8。

(3)装置b的作用是________。

(4)装置a中反应产生的气体需要持续通入装置c的原因是________。

(5)上述装置中还需补充的实验仪器或装置有________填字母。

A.温度计

B.洗气瓶

C.水浴装置

D.酒精灯

（实验二）测定用过硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。

已知：①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50mg∙L-1。

②Ag+ + 2CN－ = [Ag(CN)2]－，Ag+ + I－ = AgI↓，AgI呈黄色，且CN－优先与CN－反应。实验如下：取100.00mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中，并滴加几滴KI溶液作指示剂，用1.00×10-4mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定，消耗AgNO3溶液的体积为1.50 mL。