Question

铬是人体必需元素，如含量不足会影响糖类和脂类的代谢，过高则会引起急性中毒。工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染：

完成下列填空：

（1）①步中含Cr₂O离子的废水在酸性条件下能用Fe₃O₄处理，反应的离子方程式为_____________；

（2）反应⑤是可逆反应，在Na₂CrO₄溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色，写出该反应的离子方程式：___________________________________；

（3）向上述反应后的溶液中加入碱溶液，让废水的pH升至8～10，控制适当的温度，使产物中的金属阳离子全部转变为沉淀。回收所得的Cr(OH)₃，经处理后又可转变成K₂Cr₂O₇。纯净的K₂Cr₂O₇常用于准确测定Na₂S₂O₃溶液的物质的量浓度，方法如下：

①Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺ =3I₂+2Cr³⁺+7H₂O

②2S₂O₃^2-+ I₂ =S₄O₆^2-+2I^-，准确称取纯净的K₂Cr₂O₇ 0.294g配成溶液，加足量KI，用Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗Na₂S₂O₃溶液25.00mL。

①回收所得的Cr(OH)₃在处理之前需要先进行洗涤，洗涤沉淀的方法为________________________；

②滴定时加入的指示剂通常为_________，滴定至终点的现象是_______________________________；

③Na₂S₂O₃溶液的物质的量浓度为__________。

Answer

Cr2O+6Fe3O4+62H+=2Cr3++18Fe3++31H2O 2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O 沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水，使蒸馏水完全浸没沉淀，待蒸馏水自然流尽后，重复操作2~3次 淀粉溶液 溶液的颜色由蓝色变为无色，且半分钟内溶液的颜色不再改变 0.2400mol·L－1

【解析】

（1）①将Cr2O72-与Fe3O4反应的离子方程式配平即可；

（2）溶液由黄色逐渐变成橙色，可知是CrO42－与Cr2O72－的相互转化；

（3）①洗涤沉淀的方法为沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水，使蒸馏水完全浸没沉淀，待蒸馏水自然流尽后，重复操作2~3次；②反应物为碘单质，加入淀粉做指示剂，滴定终点时溶液的颜色由蓝色变为无色，且半分钟内溶液的颜色不再改变；③Na2S2O3溶液的物质的量浓度可结合相关反应方程式进行计算；

（1）反应中Cr2O72-→Cr3+，Cr元素由+6价降为+3价，1molCr2O72-得到6e-，1molFe3O4→Fe3+失去1e-。由得失电子守恒可知，Cr2O72-的系数为1，Fe3O4的系数为6，再根据原子守恒，电荷守恒配平系数，得到离子反应方程式Cr2O72-+6Fe3O4+62H+=2Cr3++18Fe 3++31H2O；

（2）在Na2CrO4溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色，说明黄色的CrO42－离子转化为Cr2O72－离子，该可逆反应的方程式为2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O；

（3）①洗涤沉淀的方法为沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水，使蒸馏水完全浸没沉淀，待蒸馏水自然流尽后，重复操作2~3次；②反应时，碘离子被氧化为碘单质，碘遇淀粉溶液变蓝，故滴定时加入的指示剂通常为淀粉溶液；滴定至终点的现象是溶液的颜色由蓝色变为无色，且半分钟内溶液的颜色不再改变；③由Cr2O72-+6I-+14H+ =3I2+2Cr3++7H2O和2S2O32-+ I2 =S4O62-+2I-可知，Cr2O72- ~ 3I2 ~ 6S2O32-。0.294g K2Cr2O7的物质的量n（K2Cr2O7）=0.001mol，故n（Na2S2O3）=0.006mol，消耗Na2S2O3溶液25.00mL，则c（Na2S2O3）=0.2400 mol·L－1