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+

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  • 解题思路:实验室对含铬废液(含有Cr3+、Fe3+、K+、SO42-、NO3-和少量Cr2O72-)回收,先加KOH把Cr3+、Fe3+转化沉淀分离出来,再向沉淀中加双氧水和KOH,把Cr(OH)3转化为CrO42-,酸性条件下CrO42-转化为Cr2O72-,通过蒸发浓缩,过滤得到K2Cr2O7

    (1)依据溶液配制的步骤和过程分析所用到的仪器,主要仪器应有配制溶液的容量瓶和定容需要的胶头滴管;配置一定物质的量浓度的溶液所需的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、吸量管、容量瓶和胶头滴管;

    (2)由于含铬废液中含有少量的K2Cr2O7,抽滤时可用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗;实验时,当吸滤瓶中液面高度快达到支管口位置时,为防止液体进入其它装置应该倒出部分液体;

    (3)H2O2不稳定,受热易分解;K2Cr2O7在冷水中的溶解度较小;

    (4)根据表中数据可知温度较高时K2Cr2O7的溶解度较大,其它物质的溶解度较小,蒸发浓缩使杂质转化为固体析;,

    (5)①根据反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,碘单质遇到淀粉时,溶液的蓝色消失,据此来回答并计算纯度;

    ②滴定管在滴定前有气泡,会造成V(标准)偏大.

    (1)配置一定物质的量浓度的溶液所需的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、吸量管、容量瓶和胶头滴管,故答案为:250mL容量瓶、胶头滴管;

    (2)由于含铬废液中含有少量的K2Cr2O7,抽滤时可用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗,实验时,当吸滤瓶中液面高度快达到支管口位置时,为防止液体进入其它装置应该倒出部分液体,所以其操作方法是:拔掉吸滤瓶上的橡皮管,从吸滤瓶上口倒出溶液;

    故答案为:玻璃砂漏斗,拔掉吸滤瓶上的橡皮管,从吸滤瓶上口倒出溶液;

    (3)H2O2不稳定,受热易分解,所以通过加热来除去H2O2;K2Cr2O7在冷水中的溶解度较小,用少量冷水洗涤K2Cr2O7,能除去晶体表面残留的杂质,还能减小K2Cr2O7的损耗;

    故答案为:除去H2O2;除去晶体表面残留的杂质,减小K2Cr2O7的损耗;

    (4)根据表中数据可知温度较高时K2Cr2O7的溶解度较大,其它物质的溶解度较小,蒸发浓缩使杂质转化为固体析,温度较高时K2Cr2O7不析出固体,所以要趁热过滤;

    故答案为:①蒸发浓缩; ②趁热过滤;

    (5)①由反应Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得反应的关系式为Cr2O72-~3I2~6S2O32-,根据关系式计算.

    Cr2O72-~3I2~6S2O32-

    1mol 3mol 6mol

    n 0.2400×30×10-3mol

    则250ml含重铬酸钾的物质的量为n=

    0.2400×30×10−3

    6×10,则所得产品中重铬酸钾纯度为

    0.2400×30×10−3×10×294

    6×4.000×100%=88.2%,

    故答案为:88.2%;

    ②装Na2S2O3标准液的滴定管在滴定前有气泡滴定后没有气泡,会造成V(标准)偏大,则计算出Na2S2O3的物质的量偏大,重铬酸钾的物质的量偏大,则测得的重铬酸钾的纯度将偏高;

    故答案为:偏高.

    点评:

    本题考点: 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;化学方程式的有关计算;配制一定物质的量浓度的溶液.

    考点点评: 本题考查较为综合,涉及溶液的配制、氧化还原反应、溶解平衡以及滴定操作等问题,题目难度中等,本题注意从质量守恒的角度利用关系式法计算纯度.