Question

【題目】、Cr3+對環(huán)境具有極強(qiáng)的污染性，含有、Cr3+的工業(yè)廢水常采用NaOH沉淀方法除去。

已知：①常溫下，Cr3+完全沉淀(c≤1.0×105 mol· L1) 時(shí)，溶液的pH為5；NaOH過量時(shí)Cr(OH)3溶解生成：Cr3++3OHCr(OH)3+H++H2O。②還原產(chǎn)物為Cr3+。③lg3.3=0.50。

請回答下列問題：

（1）常溫下，Cr(OH)3的溶度積常數(shù)Ksp[Cr(OH)3]=___________。

（2）常溫下，向50 mL 0.05 mol·L1的Cr2(SO4)3溶液中加入1.0 mol·L1的NaOH溶液50 mL，充分反應(yīng)后，溶液pH為______。

（3）為了測定工業(yè)廢水中Na2Cr2O7的濃度，進(jìn)行如下步驟：

Ⅰ．取100 mL濾液；

Ⅱ．用c mol·L1的標(biāo)準(zhǔn)KMnO4酸性溶液滴定b mL一定濃度的FeSO4溶液，消耗KMnO4溶液b mL；

Ⅲ．取b mL濾液，用上述FeSO4溶液滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗d mL FeSO4溶液。

①步驟Ⅱ中的滴定過程應(yīng)選用_______(填“酸式”或“堿式”)滴定管，滴定管裝液前的操作是_______。

②步驟Ⅲ的濾液中Na2Cr2O7的含量為_______mol·L1。

（4）根據(jù)2+2H++H2O設(shè)計(jì)圖示裝置（均為惰性電極）電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，圖中右側(cè)電極連接電源的______極，其電極反應(yīng)為_______________。

Answer 1

【答案】1.0×1032 13.5 酸式 潤洗 正 4OH4eO2↑＋2H2O

【解析】

（1）常溫下，Cr3+完全沉淀（c≤1.0×10-5mol/L）時(shí)，溶液的pH為5，據(jù)此計(jì)算Cr（OH）3的溶度積常數(shù)；

（2）50mL0.05mol/L的Cr2（SO4）3溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液50mL，則混合后溶液中c（Cr3+）=0.05mol/L，c（OH-）=0.5mol/L，發(fā)生反應(yīng)：Cr3++3OH-═Cr（OH）3，根據(jù)方程式計(jì)算；

（3）①步驟Ⅱ中所用的標(biāo)準(zhǔn)液為酸性高猛酸鉀溶液，具有強(qiáng)氧化性，需選用酸式滴定管，滴定管裝液前的操作是潤洗；

②根據(jù)氧化還原反應(yīng)過程電子得失守恒計(jì)算；

（4）根據(jù)裝置圖分析，右側(cè)CrO4-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，左側(cè)NaOH稀溶液轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>NaOH濃溶液，則發(fā)生的反應(yīng)應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，所以左側(cè)為陰極，右側(cè)為陽極，電解池陽極與外電源正極相連，陽極為物質(zhì)失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，據(jù)此寫出電極反應(yīng)式。

（1）常溫下，Cr3+完全沉淀（c≤1.0×10-5mol/L）時(shí)，溶液的pH為5，溶液中c（OH-）=10-9mol/L，c（Cr3+）=10-5mol/L，則常溫下，Cr（OH）3的溶度積常數(shù)Ksp[Cr（OH）3]=c（Cr3+）c3（OH-）=1.0×10-32，故答案為：1.0×10-32；

（2）50mL0.05mol/L的Cr2（SO4）3溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液50mL，則混合后溶液中c（Cr3+）=0.05mol/L，c（OH-）=0.5mol/L，發(fā)生反應(yīng)：Cr3++3OH-═Cr（OH）3，則反應(yīng)后c（OH-）=0.5mol/L-0.15mol/L=0.35mol/L，所以充分反應(yīng)后，溶液pH=14-pOH=14+lgc（OH-）=13.5，故答案為：13.5；

（3）①步驟Ⅱ中所用的標(biāo)準(zhǔn)液為酸性高猛酸鉀溶液，具有強(qiáng)氧化性，需選用酸式滴定管，滴定管裝液前的操作是潤洗，故答案為：酸式；潤洗；

②cmol/L的標(biāo)準(zhǔn)KMnO4酸性溶液滴定bmL一定濃度的FeSO4溶液，消耗KMnO4溶液bmL，Mn從+7價(jià)降為+2價(jià)，Fe從+2價(jià)升為+3價(jià)，根據(jù)電子得失守恒，存在反應(yīng)關(guān)系：MnO4～5Fe2+，則滴定所用的FeSO4的濃度為c（Fe2+）=5cmol/L，取bmL濾液，用上述FeSO4溶液滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗dmLFeSO4溶液，Cr從+6價(jià)降為+3價(jià)，Fe從+2價(jià)升為+3價(jià)，根據(jù)電子得失守恒，存在反應(yīng)關(guān)系：Cr2O72-～6Fe2+，則bmL溶液中Na2Cr2O7的含量為= mol/L，故答案為： mol/L；

（4）根據(jù)裝置圖分析，右側(cè)CrO4-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，左側(cè)NaOH稀溶液轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>NaOH濃溶液，則發(fā)生的反應(yīng)應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，所以左側(cè)為陰極，右側(cè)為陽極，電解池陽極與外電源正極相連，陽極為物質(zhì)失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則其電極反應(yīng)為：4OH--4e-═O2↑+2H2O，故答案為：正；4OH--4e-═O2↑+2H2O。