Question

通过沉淀－氧化法处理含铬废水，减少废液排放对环境的污染，同时回收K₂Cr₂O₇。

实验室对含铬废液(含有Cr³⁺、Fe³⁺、K⁺、SO₄^2－、NO₃^－和少量Cr₂O₇^2－)回收与再利用工艺如下：

已知：①Cr(OH)₃ + OH^－ = CrO₂^－ + 2H₂O；

②2CrO₂^－ + 3H₂O₂ + 2OH^－ = 2CrO₄^2－ + 4H₂O；

③H₂O₂在酸性条件下具有还原性，能将+6价Cr还原为+3价Cr。

（1）如图是用KOH固体配制250mL 6 mol·L^－1 KOH溶液的过程示意图。

①请你观察图示判断，其中不正确的操作有(填序号)_____________________；

②其中配制250 mL溶液体积的容器是(填名称)_________________；

③如果用图示的操作配制溶液，所配制的溶液浓度将________(填“偏大”或“偏小”)。

(2)滤液Ⅰ酸化前，进行加热的目的是_________________。冰浴、过滤后，应用少量冷水洗涤K₂Cr₂O₇，其目的是_______。

（3）下表是相关物质的溶解度数据：

物质	0℃	20℃	40℃	60℃	80℃	100℃
KCl	28.0	34.2	40.1	45.8	51.3	56.3
K2SO4	7.4	11.1	14.8	18.2	21.4	24.1
K2Cr2O7	4.7	12.3	26.3	45.6	73.0	102.0
KNO3	13.9	31.6	61.3	106	167	246.0

根据溶解度数据，操作Ⅰ具体操作步骤为①________________②________________。

称取产品重铬酸钾试样2.000g配成250mL溶液，取出25.00mL于锥形瓶中，加入10mL 2mol·L^－1H₂SO₄和足量碘化钠(铬的还原产物为Cr³⁺），放于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200 mol·L^－1Na₂S₂O₃标准溶液滴定(I₂+2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－)。

①写出重铬酸钾氧化碘化钠的离子方程式___________________。

②滴定终点的现象为___________________。

③若实验中共用去Na₂S₂O₃标准溶液30.00mL，所得产品中的重铬酸钾的纯度 为_________(设整个过程中其它杂质不参与反应)。

④若滴定管在使用前未用Na₂S₂O₃标准溶液润洗，测得的重铬酸钾的纯度将_____________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

Answer

②⑤ 250 mL容量瓶 偏小 除去H2O2 除去晶体表面残留的杂质，减小K2Cr2O7的损耗 蒸发浓缩 趁热过滤 Cr2O72－ + 6I-+ 6H+= 2 Cr3++3I2 + 7H2O 加入最后一滴溶液，溶液由蓝色变成无色，且30s内不再变成蓝色 88.2% 偏高

【解析】实验室对含铬废液(含有Cr3+、Fe3+、K+、SO42-、NO3-和少量Cr2O72-)回收，先加KOH把Cr3+、Fe3+转化沉淀分离出来，再向沉淀中加双氧水和KOH，把Cr(OH)3转化为CrO42-，酸性条件下CrO42-转化为Cr2O72-，通过蒸发浓缩，过滤得到K2Cr2O7；

(1)①量筒不能用来溶解固体物质，故②错误；当容量瓶中液面距离刻度线1-2cm时改用胶头滴管滴加，故⑤错误，故答案为②⑤；

②配置一定物质的量浓度的溶液所需的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、吸量管、容量瓶和胶头滴管，其中配制250 mL溶液体积的容器是250mL容量瓶，故答案为：250mL容量瓶；

③配制溶液时，仰视刻度线，导致溶液体积偏大，浓度偏小，故答案为：偏小；

(2)H2O2不稳定，受热易分解，所以通过加热来除去H2O2；K2Cr2O7在冷水中的溶解度较小，用少量冷水洗涤K2Cr2O7，能除去晶体表面残留的杂质，还能减小K2Cr2O7的损耗；故答案为：除去H2O2；除去晶体表面残留的杂质，减小K2Cr2O7的损耗；

(3)根据表中数据可知温度较高时K2Cr2O7的溶解度较大，其它物质的溶解度较小，蒸发浓缩使杂质转化为固体析，温度较高时K2Cr2O7不析出固体，所以要趁热过滤；故答案为：①蒸发浓缩； ②趁热过滤；

①重铬酸钾氧化碘化钠的离子方程式为Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O，故答案为：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；

②根据反应原理，滴定终点的现象为加入最后一滴溶液，溶液由蓝色变成无色，且30s内不再变成蓝色，故答案为：加入最后一滴溶液，溶液由蓝色变成无色，且30s内不再变成蓝色；

③由反应Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得反应的关系式为Cr2O72-～3I2～6S2O32-，根据关系式计算，

     Cr2O72-～～～3I2～～～6S2O32-

   1mol       3mol   6mol

n                0.2400×30×10-3mol

则250ml含重铬酸钾的物质的量为n=×10，则所得产品中重铬酸钾纯度为×100%=88.2%，故答案为：88.2%；

④若滴定管在使用前未用Na2S2O3标准溶液润洗，导致滴定过程中消耗的Na2S2O3标准溶液体积偏大，测得的重铬酸钾的纯度将偏高，故答案为：偏高。

点睛：本题考查较为综合，涉及溶液的配制、氧化还原反应、溶解平衡以及滴定操作等问题。本题注意从质量守恒的角度利用关系式法计算纯度。中和滴定操中无论哪一种类型的误差，都可以归结为对标准溶液体积的影响，然后根据c(待测)= 分析，若标准溶液的体积偏小，那么测得的物质的量的浓度也偏小；若标准溶液的体积偏大，那么测得的物质的量的浓度也偏大。