Question

13．某工業(yè)廢水中含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-，現(xiàn)取樣該工業(yè)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，Cr₂O₇^2-+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(jié)果如下：

	Na2S2O3起始讀數(shù)	Na2S2O3 終點讀數(shù)
第一次	0.10mL	18.30mL
第二次	0.30mL	18.30mL

步驟Ⅳ：將上述反應后溶液進行調(diào)節(jié)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Cr₂O₇^2-的溶液呈橙色，含CrO₄^2-的溶液呈黃色；
（2）Cr₂O₇^2-水解的離子方程式Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺  步驟I加入稀硫酸酸化的目的是使CrO₄^2-盡可能的轉(zhuǎn)化成Cr₂O₇^2--，為步驟Ⅱ提供酸性環(huán)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(xiàn)象是溶液由藍色變?yōu)闊o色，且在半分鐘內(nèi)不變色．
（5）以下操作會造成廢水中Cr₂O₇^2-含量偏高的是CD．
A．滴定終點讀數(shù)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(shù)時發(fā)現(xiàn)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(chǎn)生活中的意義是防止重金屬污染（任答一條）．

Answer 1

分析 根據(jù)實驗目的，含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-工業(yè)廢水，
步驟I：取25.00mL廢水，加入適量稀硫酸酸化，由于使CrO₄^2-在酸性條件下轉(zhuǎn)化成Cr₂O₇^2-，所以加稀硫酸酸化是將使CrO₄^2-盡可能的轉(zhuǎn)化成Cr₂O₇^2-；
步驟Ⅱ：由于Cr₂O₇^2-具有氧化性，加入過量的碘化鉀溶液，把Cr₂O₇^2-還原成三價鉻，而碘離子被氧化成碘單質(zhì)；
步驟Ⅲ：用0.1000mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定生成的碘單質(zhì)，通過消耗的Na₂S₂O₃溶液量來計算碘單質(zhì)的量，再根據(jù)碘單質(zhì)的量回頭計算Cr₂O₇^2-的量，從而達到實驗目的．
（1）含Cr₂O₇^2-的溶液呈橙色，含CrO₄^2-的溶液呈黃色；
（2）根據(jù)以上分析，CrO₄^2-在酸性條件下轉(zhuǎn)化成Cr₂O₇^2-，據(jù)此書寫Cr₂O₇^2-水解的離子方程式，判斷加入稀硫酸酸化的目的；
（3）根據(jù)Na₂S₂O₃溶液顯堿性判斷；根據(jù)滴定碘單質(zhì)應選用淀粉作指示劑；
（4）根據(jù)滴定達到終點時碘單質(zhì)剛好被消耗分析；
（5）根據(jù)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(jù)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Cr₂O₇^2-的溶液呈橙色，含CrO₄^2-的溶液呈黃色，故答案為：橙；黃；
（2）根據(jù)以上分析，CrO₄^2-在酸性條件下轉(zhuǎn)化成Cr₂O₇^2-，所以Cr₂O₇^2-水解的離子方程式為Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺，則根據(jù)平衡移動原理，加入稀硫酸酸化的目的使CrO₄^2-盡可能的轉(zhuǎn)化成Cr₂O₇^2--，為步驟Ⅱ提供酸性環(huán)境，故答案為：Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺；使CrO₄^2-盡可能的轉(zhuǎn)化成Cr₂O₇^2--，為步驟Ⅱ提供酸性環(huán)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(zhì)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(zhì)剛好被消耗，所以溶液的顏色由藍色變?yōu)闊o色，且在半分鐘內(nèi)不變色，故答案為：溶液由藍色變?yōu)闊o色，且在半分鐘內(nèi)不變色；
（5）根據(jù)Cr₂O₇^2-+6I^-+14H ⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O和I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆，則c（待測）偏高，Cr₂O₇^2-含量就偏高；
A．滴定終點讀數(shù)時，俯視滴定管的刻度，造成V（標準）偏小，根據(jù)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(jù)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(shù)時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液，造成V（標準）偏大，根據(jù)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(jù)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(yè)廢水中鉻的質(zhì)量分數(shù)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(guān)鍵．