测定工业废水中na2cr2o7

㈠ 根据如图所示的溶解度表，要从混有Na2SO4的Na2Cr2O7晶体中得到Na2Cr2O7，需要进行相关操作．这些操作不包

由图可知，温度高有利于硫酸钠结晶析出，要得到Na₂Cr₂O₇，应先加热升高温度，硫酸钠溶解度降低，析出硫酸钠，趁热过滤，然后将滤液降温结晶可得到Na₂Cr₂O₇，不能蒸发结晶，
故选D．

㈡ 工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量的NaCl，以Fe为电

（1）Fe为电极进行电解时，阳极是活泼电极，则电极本身发生失电子的氧化反应回，即Fe-2e^-═Fe²⁺，阴极上氢离子得答电子发生还原反应，即2H⁺+2e^-═H₂↑，故答案为：Fe-2e^-═Fe²⁺；2H⁺+2e^-═H₂↑；
（2）Cr₂O₇^2-具有强氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为2Cr³⁺，反应的实质是：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案为：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
（3）阴极反应消耗H⁺，溶液中的氧化还原反应也消耗H⁺，导致溶液中氢离子浓度降低，从而使溶液pH升高，
故答案为：阴极反应消耗H⁺，溶液中的氧化还原反应也消耗H⁺，使溶液pH升高；
（4）若用石墨做电极，则无法产生还原剂Fe²⁺，从而使Cr₂O₇^2-无法还原为Cr³⁺变成沉淀除去，所以不能用石墨作电极，故答案为：不能．

㈢ 工业上用重铬酸钠（Na2Cr2O7）结晶后的母液（含少量杂质Fe3+）生产重铬酸钾（K2Cr2O7），工艺流程及相关

由流程可知，溶解后调节pH除去少量杂质Fe³⁺，过滤后蒸发结晶得到Na₂Cr₂O₇，然后加入KCl发生Na₂Cr₂O₇+2KCl═K₂Cr₂O₇+2NaCl，结合溶解度图可知，低温下K₂Cr₂O₇的溶解度较小，则冷却结晶得到K₂Cr₂O₇，母液II蒸发浓缩只有析出NaCl（A），母液Ⅲ冷却结晶主要得到K₂Cr₂O₇，
（1）由Na₂Cr₂O₇生产K₂Cr₂O₇的化学方程式为Na₂Cr₂O₇+2KCl═K₂Cr₂O₇+2NaCl，由溶解度图可知，低温下K₂Cr₂O₇的溶解度远小于其它组分，随温度的降低，K₂Cr₂O₇的溶解度明显减小，则可通过冷却结晶析出大量K₂Cr₂O₇晶体，
故答案为：Na₂Cr₂O₇+2KCl═K₂Cr₂O₇+2NaCl；低温下K₂Cr₂O₇的溶解度远小于其它组分，随温度的降低，K₂Cr₂O₇的溶解度明显减小；
（2）母液中含少量杂质Fe³⁺，向Na₂Cr₂O₇母液中加碱液调pH的目的是除去Fe³⁺，故答案为：除去Fe³⁺；
（3）由上述分析可知，A为NaCl，B为K₂Cr₂O₇，故答案为：NaCl；K₂Cr₂O₇；
（4）用热水洗涤固体A，洗涤液中含K₂Cr₂O₇，为提高产率又可使能耗最低，则回收的洗涤液转移到母液Ⅱ中，再冷却结晶得到K₂Cr₂O₇，故答案为：Ⅱ．

㈣ 重铬酸钠俗称红矾钠（Na2Cr2O72H2O）是重要的化工产品和强氧化剂．工业上通过煅烧铬铁矿制取，其反应如

（1）反应Ⅰ中Fe元素化合价由+2升高为+3，属于氧化还原反应，反应Ⅱ、反应Ⅲ中元素的化合价没有变化，不属于氧化还原反应，
反应Ⅰ中Fe元素化合价由4Fe（CrO₂）₂中+2升高为Fe₂O₃中+3，Cr元素化合价由Fe（CrO₂）₂中+3价升高为Na₂CrO₄中+6价，O元素化合价由中O价降低为-2价，
a．被氧化的元素有+3价的Cr、+2价的Fe，被还原的元素只有0价的O，故a错误；
b．O₂是氧化剂，Fe（CrO₂）₂是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为7：4，故b错误；
c．每生成1molCO₂，需要氧气为

7

8

×1mol=

7

8

mol，转移电子为

7

8

mol×4=3.5mol，故c正确；子
d．Cr元素化合价由Fe（CrO₂）₂中+3价升高为Na₂CrO₄中+6价，每摩尔+3的Cr能还原氧气为

1mol×(6?3)

4

=0.75mol，故d正确；
故答案为：2；cd；
（2）Cr元素由Cr₂O₇^2-中+6价降低为Cr³⁺中+3价，共降低6价，Fe元素化合价由Fe²⁺中+2价升高为Fe³⁺中+3价，共升高1价，化合价最小公倍数为6，故Cr₂O₇^2-系数为1，Fe²⁺的系数为6，由原子守恒可知，Cr³⁺的系数为2，Fe³⁺的系数为6，根据电荷守恒可知，H⁺为反应物，系数为14，由H元素守恒，H₂O为生成物，系数为7，配平后方程式为Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，反应转移电子数为6e^-，标出电子转移方向为；
（3）1L废水中含n（Cr₂O₇^2-）=1.00×10^-3 mol，根据Cr原子、Fe原子守恒，可得：
Cr₂O₇^2-～～～4Cr_0.5Fe_1.5FeO₄～～～10FeSO₄?7H₂O，
所以理论上n（FeSO₄?7H₂O）=10n（Cr₂O₇^2-）=1.00×10^-3 mol×10=0.01mol，
所以m（FeSO₄?7H₂O）=0.01mol×278 g/mol=2.78g，
故答案为：2.78．

㈤ 重铬酸钾是（K2Cr2O7）工业生产和实验室的重要氧化剂，实验室模拟工业法用铬酸钠（Na2CrO4，其中有杂质Na

（1）由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解，SiO₃^2-+H₂O?HSiO₃^-+OH^-、HSiO₃^-+H₂O?H₂SiO₃+OH^-、AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-，降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动，最终能使它们完全水解生成沉淀；
故答案为：将SiO₃^2-和AlO₂^-转化为沉淀而除去；
（2）CrO₄^2-在酸性条件下与H⁺离子反应生成Cr₂O₇^2-，该反应为可逆反应，反应的离子方程式为2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，
故答案为：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O；
（3）向Na₂Cr₂O₇溶液中加入KCl固体，加热时，K₂Cr₂O₇的溶解度随温度的升高而增大，但是NaCl的受温度影响不大，所以加热蒸发使NaCl结晶析出后趁热过滤，再将滤液冷却结晶，得K₂Cr₂O₇晶体；
故答案为：趁热过滤；冷却结晶；
（4）废水与K₂Cr₂O₇溶液发生氧化还原反应，再用Fe²⁺把多余的Cr₂O₇^2-反应：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，与废水反应反应的K₂Cr₂O₇的物质的量=加入的K₂Cr₂O₇的物质的量-与Fe²⁺反应的K₂Cr₂O₇的物质的量，利用2K₂Cr₂O₇～3O₂可求出废水中化学耗氧量即COD，所以需要的数据有：K₂Cr₂O₇溶液的浓度和体积，FeSO₄溶液的浓度和体积，
故答案为：K₂Cr₂O₇溶液体积、FeSO₄溶液体积；

㈥ （1）工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生损害，必须进行处理．其中一

（1）Fe为阳极，则阳极反应为Fe-2e^-=Fe²⁺，溶液中氢离子在阴极放电生成氢气，则阴极反应为2H⁺+2e^-=H₂ ↑，产生的内阳极产物在处容理废水中的铬元素中所起的作用，生成的亚铁离子与Cr₂O₇^2-发生氧化还原反应被还原为Cr³⁺，是作还原剂将+6价的Cr还原为+3价的Cr，
故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；2H⁺+2e^-=H₂ ↑；还原剂将+6价的Cr还原为+3价的Cr；
（2）向50ml0.018mol/L的AgNO₃溶液中加入50ml0.02mol/L的盐酸，混合后两者浓度分别为c（Ag⁺）=

0.018

2

mol/L=0.009 mol/L、c（Cl^-）=

0.02

2

mol/L=0.01mol/L，
Ag⁺与Cl^-是等物质的量反应的，此时Cl^-过量，过量浓度c（Cl^-）=0.01-0.009=0.001mol/L，
Ksp=c（Ag⁺）×C（Cl^-）=1.0×10^-10，则：c（Ag⁺）=

1.0×10?10

0.001

=1.0×10^-7mol/L；沉淀生成后，氢离子浓度c=

0.02molL

2

=0.01mol/L，所以pH=2，
故答案为：1.0×10^-7mol/L；2．

㈦ 某工业废水中含有CN-和Cr2O72-等离子，需经污水处理达标后才能排放，污水处理厂拟用下列流程进行处理：回

（1）从流程看，CN^-转化为CNO^-，化合价升高被氧化剂氧化，Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺化合价降低，故还原剂还原，故采用方法为氧化-还原法；
故答案为：氧化-还原法；
（2）步骤②中，无气体放出，CN^-被ClO^-氧化为CNO^-，则因为是在碱性环境中，故ClO^-只能被还原为Cl^-，反应式为：CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-；
故答案为：CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-；
（3）Cr³⁺废水有毒，可使Cr³⁺生成沉淀过滤除去，故调节废水pH，使其转化成Cr（OH）₃沉淀除去，
故答案为：调节废水pH，使其转化成Cr（OH）₃沉淀除去；
（4）每0.4molCr₂O₇^2-转移2.4mol的电子，设还原后Cr元素的化合价为x，则0.4mol×2×（6-x）=2.4mol，解得x=+3，
则离子反应为3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
故答案为：3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
（5）处理1m³含有2×10^-2mol?L^-1Cr₂O₇^2-的工业废水，发生反应：
3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
3 4
n1000dm³×2×10^-2mol?L^-1，
n=15mol
需要Na₂S₂O₃的质量=15mol×158g/mol=2370g=2.37kg
故答案为：2.37．

㈧ 工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理．该法

（1）若平衡体系的=2，在酸性环境下，化学平衡2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O正向移动，溶液显示橙色，故答案为：橙；
（2）a．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的浓度相同，不一定平衡，故a错误；
b．2v_正（Cr₂O₇^2-）=v_逆（CrO₄^2-）是平衡状态，故b错误；
c．溶液的颜色不变，证明各组分的浓度不随时间的变化而变化，故c正确；
d．溶液的pH值不变，即溶液的酸性不变，氢离子浓度不变，达到了化学平衡状态，故d正确；
故选cd；
（3）第②步中，还原0.01molCr₂O₇^2-离子，即得到了0.06mol的电子，根据氧化还原反应中的电子守恒，硫酸亚铁中的亚铁离子要变为三价铁离子，即需要0.06mol的FeSO₄?7H₂O，故答案为：0.06；
（4）a．根据化学平衡移动的影响，可以知道加酸则平衡向右移动，则生成Cr³⁺盐，加碱则平衡向左移动，生成亚铬酸盐（CrO₂^-），故a正确；
b．Cr元素的氢氧化物在水中有两种电离方式，所以Cr（OH）₃+OH^-→CrO₂^-+2H₂O；Cr（OH）₃+3H⁺→Cr³⁺+3H₂O，故b正确；
c．Cr³⁺盐中加入NaOH溶液，先产生沉淀氢氧化铬，后沉淀消失，溶液变成NaCrO₂，溶液显示亮绿色，故c错误；
d．Cr（OH）₃（固）在水中的存在沉淀溶解平衡和电离平衡两大平衡体系，故d错误；
故选ab．

㈨ na2cr2o7和kcl制取重铬酸钾

冷却结晶
K2Cr2O7常温下溶解度小于Na2Cr2O7,冷却时会结晶析出.

㈩ 工业废水中常含有一定量的Cr2O72-，会对人类及生态系统产生很大损害，电解法是一种行之有效的除去铬的方

A、铁作阳极失电子得到的亚铁离子会和Cr₂O₇^2-的酸性废水反应，将+6价Cr元素还原为+3价，故A正确；
B、在阴内极附近溶液容pH升高的原因是水电离产生的H⁺放电生成H₂：2H⁺+2e^-═H₂↑；同时大量产生了OH^-，所以溶液中的Fe³⁺也将转化为Fe（OH）₃沉淀，故B错误；
C、铁作阳极失电子得到的亚铁离子，亚铁离子会和Cr₂O₇^2-的酸性废水反应，发生反应的离子方程式是Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，故C正确；
D、还原1molCr₂O₇^2-离子，铬元素化合价从+6价降低到+3价，一共得到电子6mol，亚铁离子被氧化为+3价，应该得到6mol电子，所以还原1molCr₂O₇^2-离子，需要6mol的Fe，即有336gFe消耗，要定期更换铁电极，故D正确．
故选B．