Question

(14分)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）实验中所用KOH浓度为6 mol·L^－1，现用KOH固体配制250mL 6 mol·L^－1 的KOH溶液，除烧杯、玻璃棒外，还必需用到的玻璃仪器有          。
（2）抽滤过程中要及时观察吸滤瓶内液面高度，当快达到支管口位置时应进行的操作为            。
（3）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    。
（4）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       。
（5）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/LH₂SO₄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若实验中共用去Na₂S₂O₃标准溶液30.00mL，所得产品的中重铬酸钾的纯度为        (设整个过程中其它杂质不参与反应)。
②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 1

(15分)（1）250 mL容量瓶(1分)    胶头滴管(1分)
（2）拔掉吸滤瓶上的橡皮管，从吸滤瓶上口倒出溶液(2分)
（3）除去H₂O₂(2分)    除去晶体表面残留的杂质，减小K₂Cr₂O₇的损耗(2分)
（4）蒸发浓缩、趁热过滤(2分)
（5）①88.2%(3分)    ②偏高(2分)

试题分析：（1）配制一定浓度的溶液需要用到一定体积的容量瓶，定容时需要使用胶头滴管。（2）抽滤过程中，当快达到支管口位置时应进行的操作为拔掉吸滤瓶上的橡皮管，同时为防止污染不能从支管倒出溶液，溶液应从吸滤瓶上口倒出溶液。
（3）双氧水易分解，可加热分解除去；用冷水洗涤除去晶体表面残留的杂质，减小K₂Cr₂O₇的损耗。
（4）滤液I中含有K⁺、SO₄^2－等杂质，根据硫酸钾溶解度随温度变化不明显可以采用蒸发浓缩，使硫酸钾结晶，趁热过滤(防止K₂Cr₂O₇结晶损失)除去该杂质。
（5）①根据化学方程式：Cr₂O₇^2－+6I^－+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O       I₂+2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－
可得关系式    K₂Cr₂O₇  ～  3I₂ ～  6Na₂S₂O₃
294g                  6mol
m(K₂Cr₂O₇)            0.12mol·L^-1×0.03L×10
m(K₂Cr₂O₇)=  = 1.764g
重铬酸钾的纯度为×100%=88.2%
②若滴定管在使用前未用Na₂S₂O₃标准溶液润洗，则Na₂S₂O₃标准溶液的实际浓度减小，导致消耗标准液的体积增大，故测得的重铬酸钾的纯度将偏高。