Question

(12分)某工業(yè)廢水腫含有一定量的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. 00 mL廢水，加入適后稀硫酸酸化。
步驟Ⅱ：加入過量的碘化鉀溶液，滴人幾滴指示劑。
步驟Ⅲ： 用o .1000 mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定(I₂+2Na₂ S₂O₃= 2NaI+Na₂S₄O₆)
達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗溶液24. 00 mL。
步驟Ⅳ：將上述反應(yīng)后的溶液進(jìn)行如下處理：反應(yīng)后廢液

回答下列問題
（1）步驟I加入稀硫酸酸化的目的是                       ； 
（2）步驟Ⅱ中發(fā)生如下反應(yīng)，請完善并配平離子方程式

該步驟中所加指示劑是                     ；
（3）步驟Ⅲ判斷滴定達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是__       __。
（4）步驟Ⅳ在生產(chǎn)生活中的意義是____          （任答一條）；
（5）計(jì)算工業(yè)廢水中鉻元素的含量是            mg/L.

Answer 1

（1）使CrO₄^2-盡可能轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，為步驟II提供酸性環(huán)境
（2）1、6、14H⁺ 、2 、 3、7   淀粉溶液
（3）溶液深藍(lán)色褪去
（4）防止重金屬（Cr）污染（或資源回收利用）
（5）1664

解析試題分析：（1）因?yàn)镃r₂O₇^2－和CrO₄^2－之間存在平衡2 CrO₄^2－（黃色）+H⁺═₇Cr₂O₇^2－（橙色）+H₂O，加酸的目的是使CrO₄^2-盡可能轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，為步驟II提供酸性環(huán)境；
（2）產(chǎn)物中有水生成，所以反應(yīng)物中有H⁺存在，根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)物Cr₂O₇^2-中Cr的化合價(jià)是+6，產(chǎn)物中Cr的化合價(jià)是+3，降低6價(jià)；反應(yīng)物中I^-的化合價(jià)是-1，生成物中I₂的化合價(jià)是0，升高2價(jià)，所以I₂的系數(shù)是3，I^-的系數(shù)是6，Cr₂O₇^2-的系數(shù)是1，Cr³⁺的系數(shù)是2，再根據(jù)電荷守恒配平氫離子的系數(shù)是14，最后根據(jù)元素守恒配平H₂O的系數(shù)是7；該反應(yīng)有碘生成，所以用淀粉溶液作指示劑，溶液變藍(lán)色；
（3）步驟Ⅲ是用Na₂S₂O₃溶液滴定I₂，碘反應(yīng)完全后，溶液為無色，所以判斷滴定達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液深藍(lán)色褪去且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)；
（4）反應(yīng)后的廢液中含有Cr³⁺，屬于重金屬，所以步驟Ⅳ在生產(chǎn)生活中的意義是防止重金屬（Cr）污染（或資源回收利用）；
（5）根據(jù)所給化學(xué)方程式與所配方程式可知2 Cr³⁺～3I₂～6Na₂ S₂O₃，所以工業(yè)廢水中鉻元素的質(zhì)量是24mL×o .1000 mol·L^-1×1/3×52g/mol=41.6mg,則工業(yè)廢水中鉻元素的含量是41.6mg/0.025L=1664mg/L。
考點(diǎn)：考查定量實(shí)驗(yàn)的分析與計(jì)算