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13.某工業廢水中含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,現取樣該工業廢水,檢測其中鉻的含量.
步驟I:取25.00mL廢水,加入適量稀硫酸酸化.
步驟Ⅱ:加入過量的碘化鉀溶液,Cr2O72-+6I-+14H +═2Cr3++3I2+7H2O然后滴入幾滴指示劑.
步驟Ⅲ:用0.1000mol•L-1Na2S2O3溶液滴定(I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6)滴定結果如下:
Na2S2O3起始讀數 Na2S2O3 終點讀數
   第一次      0.10mL18.30mL
   第二次      0.30mL18.30mL
步驟Ⅳ:將上述反應后溶液進行調節PH,過濾等處理:沉淀回收,濾液倒入下水道.
回答下列問題
(1)含Cr2O72-的溶液呈橙色,含CrO42-的溶液呈黃色;
(2)Cr2O72-水解的離子方程式Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+  步驟I加入稀硫酸酸化的目的是使CrO42-盡可能的轉化成Cr2O72--,為步驟Ⅱ提供酸性環境
(3)在滴定時0.1000mol•L-1Na2S2O3溶液應盛放在堿式滴定管(填儀器名稱),步驟Ⅱ中所加指示劑是淀粉溶液.
(4)步驟Ⅲ判斷滴定達到終點的現象是溶液由藍色變為無色,且在半分鐘內不變色.
(5)以下操作會造成廢水中Cr2O72-含量偏高的是CD.
A.滴定終點讀數時,俯視滴定管的刻度,其它操作均正確
B.盛裝待測液的錐形瓶用蒸餾水洗過,未用待測液潤洗
C.滴定到終點讀數時發現滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液
D.未用標準液潤洗堿式滴定管
(5)步驟Ⅳ在生產生活中的意義是防止重金屬污染(任答一條).

分析 根據實驗目的,含有一定量的Cr2O72-和CrO42-工業廢水,
步驟I:取25.00mL廢水,加入適量稀硫酸酸化,由于使CrO42-在酸性條件下轉化成Cr2O72-,所以加稀硫酸酸化是將使CrO42-盡可能的轉化成Cr2O72-
步驟Ⅱ:由于Cr2O72-具有氧化性,加入過量的碘化鉀溶液,把Cr2O72-還原成三價鉻,而碘離子被氧化成碘單質;
步驟Ⅲ:用0.1000mol•L-1 Na2S2O3溶液滴定生成的碘單質,通過消耗的Na2S2O3溶液量來計算碘單質的量,再根據碘單質的量回頭計算Cr2O72-的量,從而達到實驗目的.
(1)含Cr2O72-的溶液呈橙色,含CrO42-的溶液呈黃色;
(2)根據以上分析,CrO42-在酸性條件下轉化成Cr2O72-,據此書寫Cr2O72-水解的離子方程式,判斷加入稀硫酸酸化的目的;
(3)根據Na2S2O3溶液顯堿性判斷;根據滴定碘單質應選用淀粉作指示劑;
(4)根據滴定達到終點時碘單質剛好被消耗分析;
(5)根據c(待測)=$\frac{c(標準)×V(標準)}{V(待測)}$,分析不當操作對V(標準)的影響,以此判斷濃度的誤差;
(6)根據Ⅳ將溶液中的三價鉻以沉淀的形式除去,符合綠色化學的思想分析.

解答 解:(1)含Cr2O72-的溶液呈橙色,含CrO42-的溶液呈黃色,故答案為:橙;黃;
(2)根據以上分析,CrO42-在酸性條件下轉化成Cr2O72-,所以Cr2O72-水解的離子方程式為Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+,則根據平衡移動原理,加入稀硫酸酸化的目的使CrO42-盡可能的轉化成Cr2O72--,為步驟Ⅱ提供酸性環境,故答案為:Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+;使CrO42-盡可能的轉化成Cr2O72--,為步驟Ⅱ提供酸性環境;
(3)因為Na2S2O3溶液顯堿性,所以Na2S2O3溶液應盛放在堿式滴定管;滴定碘單質應選用淀粉溶液作指示劑;故答案為:堿式滴定管;淀粉溶液;
(4)滴定達到終點時碘單質剛好被消耗,所以溶液的顏色由藍色變為無色,且在半分鐘內不變色,故答案為:溶液由藍色變為無色,且在半分鐘內不變色;
(5)根據Cr2O72-+6I-+14H +═2Cr3++3I2+7H2O和I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6,則c(待測)偏高,Cr2O72-含量就偏高;
A.滴定終點讀數時,俯視滴定管的刻度,造成V(標準)偏小,根據c(待測)=$\frac{c(標準)×V(標準)}{V(待測)}$分析,測定c(待測)偏低,故A錯誤;
B.盛裝待測液的錐形瓶用蒸餾水洗過,未用待測液潤洗,對V(標準)無影響,根據c(待測)=$\frac{c(標準)×V(標準)}{V(待測)}$分析,測定c(待測)無影響,故B錯誤;
C.滴定到終點讀數時發現滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液,造成V(標準)偏大,根據c(待測)=$\frac{c(標準)×V(標準)}{V(待測)}$分析,測定c(待測)偏高,故C正確;
D.未用標準液潤洗堿式滴定管,標準液的濃度偏小,造成V(標準)偏大,根據c(待測)=$\frac{c(標準)×V(標準)}{V(待測)}$分析,測定c(待測)偏高,故D正確;
故答案為:CD;
(6)Ⅳ的目的將溶液中的三價鉻以沉淀的形式除去,因為鉻離子使重金屬離子,會污染河水,所以在排入河流之前一定要除去三價鉻離子,故答案為:防止重金屬污染.

點評 本題考查了工業廢水中鉻的質量分數的測定,涉及到滴定實驗、誤差分析等,難度適中,理解滴定的原理是解題關鍵.

練習冊系列答案
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