Question

【題目】重鉻酸鉀(K2Cr2O7)在皮革、火柴印染化學、電鍍等方面應用廣泛。工業(yè)上對制革工業(yè)污泥中(主要含有Cr3+、Fe3+、Fe2+、Al3+等)Cr元素的回收與再利用工藝如圖：

已知：①Al(OH)3與Cr(OH)3性質相似。

②2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。

③有關物質的溶解度曲線如圖。

回答下列問題：

（1）含鉻污泥預處理包括高溫煅燒粉碎等步驟，其中高溫煅燒的目的是__(寫一條即可)，濾渣III的成分是__(填化學式)。

（2）步驟③中操作需要的玻璃儀器有__，步驟①加入H2O2的作用是__。

（3）步驟⑦反應能夠發(fā)生的原因是__，寫出步驟④的反應離子方程式：__。

（4）為測定產品中K2Cr2O7的含量，某興趣小組將mg產品溶于水配制為500mL溶液，準確量取50.00mL，加入稀硫酸酸化，然后加入過量的KI充分還原，加___作指示劑，到達終點消耗30.00mL0.0500mol·L-1的Na2S2O3溶液。則該次生產的樣品中K2Cr2O7含量為__%。(已知：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O，2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

Answer 1

【答案】除去蛋白質等有機物(改變污泥構造，便于酸浸等合理即可) Al(OH)3 燒杯、玻璃棒、漏斗 將Fe2＋氧化成Fe3＋ K2Cr2O7的溶解度小 3Cl2＋2CrO2－＋8OH－=2CrO42－＋6Cl－＋4H2O 淀粉溶液

【解析】

硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3＋，其次是Fe2＋、Al3＋和 Cu2＋，加入過量氫氧化鈉，Fe3＋、 Cu2＋生成沉淀，濾液的成分是NaAlO2和NaCrO2，通入氯氣，NaCrO2 被氧化為Na2CrO4，通入過量二氧化碳會生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉，同時在酸性條件下，鉻酸根轉化為重鉻酸根，即2CrO4－+2H＋=Cr2O72－+H2O；然后析出重鉻酸鈉，溶解加入氯化鉀可得重鉻酸鉀。

(1)從動物皮到皮革需要加入鉻酸鞣制，因此制革廠含鉻污泥含有蛋白質等有機質，高溫煅燒可以除去蛋白質等有機質，同時改變污泥構造，便于溶解；根據流程，AlO2－溶液中通入過量CO2，會生成Al(OH)3，可得濾渣II的成分是Al(OH)3；

(2)經過步驟③得到濾液和濾渣Ⅱ，可知步驟③中操作為過濾，需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；根據流程，步驟①加入雙氧水，目的是將Fe2＋氧化為Fe3＋，便于除去；

(3)加入KCl的目的是使Na2Cr2O7轉化為K2Cr2O7，根據信息，一定溫度下，K2Cr2O7溶解度最小，故步驟⑦反應能夠發(fā)生；由信息Al(OH)3與Cr(OH)3性質相似，根據流程，可知加入過量氫氧化鈉，濾液的成分是NaAlO2和NaCrO2，通入氯氣，NaCrO2被氧化為Na2CrO4，故離子方程式為3Cl2+2CrO2－+8OH－=2CrO42－+6Cl－+4H2O；

(4)有碘單質存在，可以選用淀粉溶液做指示劑；根據化學反應：Cr2O72－+6I－+14H＋=2Cr3＋3I2+7H2O和I2+2S2O32－=2I－+S4O62－，可得Cr2O72－~3I2~6S2O32－，ag產品最終消耗n(S2O32－)=0.0500mol/L×30.00×10－3L×=0.0150mol，則n(Cr2O72－)=0.0150mol×=0.00250mol，則樣品中K2Cr2O7含量為。